Un cours d’eau qui dévale la montagne possède de l’énergie. Lorsqu’on récupère celle-ci on peut la transformer en électricité. C’est l’hydroélectricité.
Une partie du débit du cours d’eau est amenée à la centrale hydroélectrique via une conduite forcée et actionne une ou plusieurs turbines qui entraînent elles-mêmes un alternateur. Ce dernier transforme l’énergie mécanique en électricité. L’électricité va ensuite sur le réseau local pour les consommateurs. Après être ressortie de la turbine, l’eau est restituée à la rivière.
La petite hydroélectricité
L’hydroélectricité peut être mise en œuvre à plusieurs échelles.
La « grande hydroélectricité » correspond aux installations d’une puissance de plus de 10 MW. Ce sont des ouvrages de taille importante, incluant un barrage parfois de plus de 15 mètres de hauteur.
La « petite hydroélectricité » d’une puissance inférieure à 10 MW se distingue par la taille des ouvrages, modestes dans le paysage.
Un savoir-faire historique en France
L’hydroélectricité est issue d’un savoir-faire sûr et maîtrisé en France. Son développement a commencé dès le début du XXème siècle. Elle a permis d’alimenter tous les territoires, même isolés, en électricité. La filière française est une référence internationale avec des exploitants et fabriquant de renom.
La petite hydroélectricité représente aujourd’hui :
- 10% de la production hydroélectrique en France
- 2250 installations en fonctionnement
C’est une « énergie décentralisée », adaptée aux territoires et proche des lieux de consommation.
Un potentiel de 10TWh par an
La petite hydroélectricité participe à la transition énergétique de la France. Le potentiel, à ce jour encore inexploité, est estimé à plus de 10 TWh/an. En combinant la capacité disponible à la compatibilité environnementale des projets, le ministère de la transition écologique a lancé trois appels à projets depuis 2016. Le soutien de l’Etat au développement de la filière s’affiche dans la Programmation Pluriannuelle de l’Energie adoptée en 2020.
Haute chute, basse chute et débit d’eau
La puissance avec laquelle l’eau dévale une pente dépend de deux composantes :
- Le débit (quantité d’eau qui descend)
- La hauteur de chute (différence d’altitude entre le départ et l’arrivée de l’eau)
Les centrales hydroélectrique de «haute chute»
Dans des zones montagneuses ou à relief, sur des cours d’eau au dénivelé important, on s’assure d’une différence de plusieurs dizaines de mètres d’altitude entre la prise d’eau et la centrale : cela va permettre à l’eau acheminée de descendre jusqu’à la turbine avec beaucoup de force même si le débit d’eau est faible.
Les centrales hydroélectrique de «basse chute»
Dans des secteurs de plaine avec un dénivelé faible, la puissance de l’eau dépend du débit de la rivière. On implante la centrale de basse chute sur une rivière large avec une chute de quelques mètres seulement.
Protéger l’environnement
Protéger la rivière : le débit réservé
Le débit réservé est la partie de l’eau qui n’est pas déviée et dont l’énergie n’est pas récupérée.
En France, la loi impose de réserver 10% du débit total. Ce débit protège et garantit la vie, la circulation et la reproduction des espèces qui peuplent les cours d’eau. Suivant les sites, des études biologiques sont réalisées dans le but de vérifier si ce débit minimal est suffisant pour permettre le maintien des espèces présentes. Il peut donc être supérieur à 10% du débit total. Le débit réservé suit les variations de débit de la rivière (saison, etc.).
Protéger les poissons
Les enjeux piscicoles concernent la reproduction et le cycle de vie des poissons, y compris l’élevage.
Les poissons sauvages doivent toujours pouvoir effectuer la dévalaison (descente) et la montaison (montée) le long de la rivière :
- Des grilles sont conçues pour empêcher les poissons de se retrouver dans la conduite
- Des passe-à-poissons (ou échelles à poissons) permettent aux poissons de franchir un obstacle comme un petit barrage.
La réglementation
En tant qu’activité réglementée et contrôlée, une centrale hydroélectrique doit faire l’objet d’une procédure d’autorisation d’exploiter délivrée par le Préfet. Cette procédure vérifie la conformité à la législation, aux différents Codes : Code de l’Environnement, Code de l’Energie, Code Forestier.
Ensuite, une fois le projet autorisé par le préfet et mis en service, il sera soumis à des contrôles par les services de l’Etat et notamment : la mesure de niveau (du débit réservé), contrôlée par la police de l’eau.
