Présentation Montpellier4 - France Nature Environnement

Le développement de
l’hydroélectricité en France
Jacques Pulou
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Les Unités et les Chiffres
• Puissance
– s’exprime en Watt (W) et multiples : kW, MW (mille KW) ,GW (mille kW),
TW(mille kW)
– Elle traduit l’intensité instantanée de la consommation
• La puissance maximale appelée en France est supérieure à 90 GW
– … ou de la production
• Un réacteur nucléaire : 0,9 à 1,6 GW suivant Type
• L’énergie est le produit de la puissance par le temps
– KW pendant 1h = 1KWh et ses multiples : MWh , GWh, TWh
– La consommation Française annuelle se situe autour de 550 TWh
• croissance de 2 à 3 % en moyenne annuelle (plus de 5% en 2010)
• inégalement répartie dans l’année
– pointes importantes en début d’hiver : 2 à 3 GW par degré de moins
• l’année dure 8760 h, c’est l’énergie que produirait 60 GW (50 réacteurs
nucléaires fonctionnant en continu)
Puissance, Production, Productible
• Puissance Maximale Brute :
• Hauteur de chute (m) × débit maximum dérivé
(m3/s)×9,81 m/s2 = PMB ( kW)
• Puissance électrique ≈ PMB X 0,8 ( rendement)
• Production annuelle (TWh: milliards de KWh)
• 1GW toute l’année (8760h) produit 8,760 TWh
• « En 1990 ce parc de 1GW a produit 5 TWH » (exemple)
• Productible production annuelle moyenne
• Puissance, Productible : 2 caractéristiques
importantes d’une usine.
L'énergie hydraulique constitue la seconde source de production d'électricité en France
derrière le nucléaire. Elle représente 12% de la production totale d'électricité, avec une
capacité de production de 70 TWh en année moyenne. La production varie selon les aléas
de l'hydraulicité. En 2008, elle a été de 67,5 TWh. Depuis 1998, la production la plus faible
a été de 55,8 Twh (2005) et la plus forte a été de 77,8 TWh (2001). L'hydroélectricité
représente une puissance installée de 25 GW en France, soit environ 20% de la puissance
totale des centrales contribuant à l'alimentation des réseaux publics d'électricité.
Quelques éléments de comparaison
• Un réacteur nucléaire
– Puissance 1 à 1,6 GW, Productible 6 à 10 TWh (72%)
• Un barrage du Rhône (basse chute)
– P de 100 à 300 MW, Productible : 0,5 à 2 TWh (70 %)
(Total Rhône 17 TWh = 2 Réacteurs …)
• Une usine de Lac (haute chute)
– Roselend : 500 MW, 1TWh (22%)
– Grand’Maison : 1800 MW, 1,5TWh (10%)
• Microcentrale : 1MW, 3 à 4 GWh (40%)
Portrait du Parc actuel
• Réservoir plein en :
–
• Pyrénées : 2,5 GW
quelques heures (pas de réservoir) :
Fil de l’eau : 7,6 GW
– quelques centaines d’heures :
• Alpes : 15, 7 GW
Eclusée: 4,3 GW
– quelques milliers d’heures :
Lac : 9GW
• Step : 4,4 GW
• Centre : 7,2 GW
• Total 25,3 GW
Parc Français
• ≈1700 petites centrales (Autorisations)
• ≈400 grands ouvrages (Concessions)
– dont ≈200 « stratégiques » (P > 20MW)
• Productible ≈70 TWh, Puissance ≈25 GW
• 12 % de la production nationale ( ≈ exportations) 50% en 1960
• 28 % de la puissance installée totale
• 2 « hydrauliques » :
– « Fatale » : 37 TWH (Fil de l’eau) dont 7 TWh petites centrales
– Pointe : 30 TWh (lac, éclusée) + 3 TWh des STEP
• 2 rôles bien différents !
KWh ≠ « service de l’électricité »
• Des Kwh … oui mais quand on en a besoin !
– L’électricité ne se stocke pas …
• Les « deux » hydrauliques :
– Débit variable = pas de garantie
• Variable d’un jour à l’autre, d’une saison à l’autre, d’une
année à l’autre…
– Réservoir = garantie
• …. tant que le réservoir est plein !
• Et d’autant plus qu’il est haut en altitude
Recherche de grands réservoirs d’altitude pour un
parc plus souple et pour plus de sécurité.
Focus sur le suivi de charge
-Le nucléaire module comme le thermique
-L’hydraulique assure seule de forts gradients de puissance
- 100% de l’hydraulique de pointe remplace du thermique (carbone !)
- 30 à 50 % de l’hydraulique « fil de l’eau » remplace du thermique (le complément
remplace du nucléaire, à comparer aux 20-25% pour l’éolien)
Technologie Hydro-électrique
• Mature et qui a fait ses preuves
– 50 ans de durée de vie pour l’électromécanique,
– 100 ans pour le génie civil
• Capitalistique
– Longue durée d’amortissement (sans subvention)
– taux élevés défavorables à l’hydraulique
• Industrie et R&D Turbines
– Un grand champion : Alsthom (rénovation, turbinePompes,…)
– Quelques PME, TPE (petites centrales, rénovation, très
basses chutes,…)
Un contexte législatif bouleversé
• Après 80 ans de relative stabilité
– Loi du 16 octobre 1919 sur l’utilisation de la force motrice des eaux
– Loi du 8 avril 1946
• Un contexte bouleversé
– Loi no 2000-108 du 10 février 2000 relative à la modernisation et au
développement du service public de l'électricité (concurrence, obligation
d’achat, CSPE,..)
– Loi n°2005-781 du 13 juillet 2005 de programme fixant les orientations de la
politique énergétique (ouvrage stratégiques, + 20 % sans nouveau titre,…)
• LEMA : Loi n°2006-1772 du 30 décembre 2006 sur l'eau et les milieux
aquatiques : Classements, Débits réservés,…
• Loi Grenelle I et II (Loi n° 2009-967 du 3 août 2009 de programmation
relative à la mise en oeuvre du Grenelle de l'environnement et loi n° 2010788 du 12 juillet 2010 portant engagement national pour l’environnement :
fiscalité des concessions, STEP et RTE,…
Quel potentiel ?
• Technique (étanchéité, glissement de terrains,
risque sismique, nature des terrains ,…)
• Economique (Coût, taux de rentabilité exigé)
• Acceptable sur le plan social et environnemental
Estimations comprises entre 0 et 30 TWh
– 7TWh pour l’UFE, 4TWh pour les micro-centraliers
Cochet, Dambrine, Grenelle,PPI, … :
l’irrésistible poussée du Lobby
• Rapport Cochet en 2000 : + 4 TWh de
microcentrales
• Rapport Dambrine 2006 : 28 TWH en « grande
hydraulique », quelques STEP et 7 à 8 TWH en
microcentrales
• UFE et COMOP 10 (scénario volontariste) : 7
TWH
Hydroélectricité et DCE
•
Principe de restauration et d’atteinte du « bon état »
– 50 % des Masses d’eau risquent de ne pas atteindre le BE en raison de l’ hydro-morphologie
(Etat des lieux DCE pour 2008)
perturbation des débits et des transports solides
•
Principe de non dégradation
– Bon état et hydroélectricité
•
plusieurs cours d’eau très équipés en installations au fil de l’eau sont pourtant classés MEN et en BE !
– Dérogation article 4.7 de la DCE
•
Peu de projets actuellement
–
•
•
STEP de Redenat en AG, aucun ouvrage en Rmed
Pression du lobby pour une liste variable dans le sens de l’augmentation…
Réservoirs biologiques
– Quel va être l’attitude de l’administration ?
– Jurisprudence ?
•
Classements des cours d’eau
– Attendons les résultats …
PPI 2020 : +
*
3TWh ,
+3 GW de pointe
• Amélioration de l’existant
– Centrales existantes
•
•
•
•
Sur équipement
Turbinages des débits réservés
Remplacement de l’électromécanique
Renouvellement des concessions: productible + 2 %, puissance+ 10 %
– « Autres » installations existantes
• Turbinages AEP, eaux usées
• Canaux et réservoirs d’irrigation
• Anciens moulins et seuils :
– 90.000 moulins à farine en 1809 mais puissance unitaire très faible : 3 KW/meule!
– 60.000 seuils … parfois obstacles à la trame bleue ou au Plan migrateurs
•
Quelques gros aménagements nouveaux (≈ dizaine et + ?)
– Fil de l’eau, Lac et surtout STEP
• pullulation de petits ouvrages, μcentrales : > 500, 1000 ?
* + compensation des pertes d’exploitations dues au relèvement des débits réservés +5TWh
Renouvellement des Concessions
• Les offres les plus intéressantes seront retenues selon un triple
critère :
– le critère énergétique sera fondé notamment sur l’engagement pris
par les candidats de moderniser les installations existantes ou
d’ajouter des équipements additionnels.
– le critère environnemental sera établi à partir des projets de
protection des écosystèmes et d’intégration de l’ensemble des usages
non énergétiques de l’eau, par exemple à des fins d’irrigation ou de
loisir.
– le critère financier sera la traduction de la proposition de redevance
faite par le candidat. En effet, une redevance hydroélectrique,
proportionnelle au chiffre d’affaires de l’ouvrage mais plafonnée
concession par concession, va être instaurée dans le cadre de par loi
Grenelle 2 y compris pour les concessions nouvelles. Le produit de
cette redevance sera partagé à parts égales entre l’Etat et les
collectivités territoriales.
Deux verrous : le soutien local et la
sécurité juridique.
•
Projets « difficiles » (c’est les derniers !) à la rentabilité aléatoire
– Subventionnés (à une époque ou l’argent public est rare) ou « fiscalisés » (concessions)
– Nombreux aléas : hydrologie (climat), géotechnique (tenue des terrains)
•
Projets spéculatifs mais qui auront une clientèle d’investisseurs et d’entrepreneurs
– Sans oublier les collectivités locales
•
Bénéficiant d’une bonne image de marque
–
–
–
–
Renouvelable
« small is bautiful » , « Penser globalement, agir localement » (microcentrales)
Patrimoniaux (Moulins)
Développement « autonome » … : emplois locaux, consommation locales (pertes ),…
•
soutien local (collectivités, emplois) ou rejet local (environnement, risques
divers…)
•
Le contentieux sera un point très important car c’est de lui que va dépendre la
sécurité ou l’insécurité des investisseurs …
MERCI !