Première énergie renouvelable de France, l’hydroélectricité représente un levier important pour accompagner durablement le mouvement de transition énergétique et contribuer à l’équilibre du mix électrique français. De par sa flexibilité, elle permet de sécuriser l’approvisionnement du réseau électrique et de favoriser l’intégration croissante des énergies renouvelables intermittentes. Si sa production est variable d’une année sur l’autre en fonction des précipitations, certains barrages (stations de transfert d’énergie par pompage ou STEP) offrent en revanche la possibilité de stocker l’électricité et de la restituer en fonction de la demande.  

L’hydroélectricité, une énergie majeure pour la sécurité du système électrique

Pour atteindre les objectifs fixés par la loi de transition énergétique, la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) définit un objectif ambitieux de développement de la filière hydroélectrique, tablant sur 700 MW de capacités de production et 2 TWh de production annuelle moyenne supplémentaires d’ici le 31 décembre 2023. L’hydroélectricité offre une électricité à la fois renouvelable, non issue de combustible fossile et sans émission de gaz à effet de serre, et se présente dans ce cadre comme la pierre angulaire du déploiement d’un mix électrique plus vert. Elle participe à la sécurité d’approvisionnement national et sa grande réactivité vis-à-vis des sollicitations du système en fait un outil indispensable pour les réseaux, dans un contexte de transition énergétique et de développement des énergies plus variables (solaire et éolienne notamment).

Alors que l’électricité ne peut pas être stockée de manière efficiente en l’état actuel des technologies (les batteries manquent d’autonomie et les solutions « power to gas » restent chères et peu développées), la grande flexibilité et les capacités de stockage inhérentes à l’hydroélectricité rendent des services primordiaux au réseau électrique sur tout le territoire, et permettent d’assurer une sécurité d’approvisionnement à toutes heures de la journée. Cette capacité de stockage de l’hydraulique est également développée grâce à des aménagements plus spécifiques baptisés STEP pour « Stations de transfert d’énergie par pompage ».

Les STEP et le stockage d’électricité

La technologie des STEP est encore aujourd’hui la technique la plus ancienne et la mieux maîtrisée de stockage d’électricité. Composée de deux bassins séparés par un dénivelé important, et d’une centrale hydroélectrique associant une turbine et une pompe, une STEP permet en cas de surplus d’énergie disponible d’actionner la pompe qui transférera de l’eau du bassin inférieur vers le bassin supérieur. Lorsque la demande augmente, cette énergie peut être alors restituée grâce à la force gravitationnelle d’un lâcher d’eau et ainsi augmenter la production. « En termes de physique, c’est un dispositif parfait, parce que c’est de l’énergie renouvelable et qu’il y a un très bon rendement puisqu’il y a peu d’évaporation de l’eau », explique dans les Echos Jean-Claude Meynard, directeur de projet dans l’hydraulique pour le suisse Alpiq. « C’est un très grand enjeu aujourd’hui de pouvoir stocker l’énergie. Cela permet l’intégration d’autres énergies renouvelables parce que c’est pilotable », poursuit de son côté Yves Giraud, directeur de l’activité Hydraulique chez EDF.

Ce système de stockage permet en effet de gérer la fluctuation de la demande de manière optimale et se présente comme une solution efficace aux contraintes liées à l’intermittence de certaines énergies renouvelables telles que l’éolien ou le solaire. Les périodes d’intermittence de ces énergies ne correspondent pas toujours aux périodes de basse consommation et stocker la production éolienne ou solaire dans des STEP permet de valoriser davantage leurs productions. « Au delà de 2023, l’hydroélectricité pourrait contribuer de manière décisive à répondre au besoin de flexibilité du système électrique, notamment grâce aux STEP », anticipe le gouvernement dans la première Programmation pluriannuelle de l’énergie issue de la loi de transition énergétique.

Un avenir prometteur en France comme à l’international

A ce jour, les six principaux aménagements de stockage hydroélectrique en France sont exploités par EDF et représentent près de 5 gigawatts disponibles en seulement quelques minutes. La STEP de Revin dans les Ardennes par exemple, affiche une puissance de 800 MW et constitue le plus gros aménagement hydraulique du grand Est de la France. Elle fait l’objet d’un programme de rénovation complet depuis 2014 qui lui permettra dans l’avenir de poursuivre son activité pour quarante ans supplémentaires. On retrouve les cinq autres à Grand’Maison (1790 MW) et à Le Cheylas (460 MW) en Isère, à Super-Bissorte (730 MW) et à La Coche (330 MW) en Savoie, et à Montézic dans l’Aveyron (910 MW),

Outre l’entretien et l’amélioration indispensable des équipements existants, de nouveaux projets sont également en cours d’élaboration et devraient déboucher sur 2000 MW de STEP supplémentaires à l’horizon 2023. EDF projette par exemple (si la concession lui est maintenue), de créer une nouvelle STEP sur le site hydraulique de la Truyère dans le centre de la France contre un investissement évalué à près d’un milliard d’euros.

Autre signe du succès croissant de cette technologie, les installations du même type se multiplient à l’international et la France apparaît dans ce contexte comme une véritable référence pour de nombreux pays désireux de développer leur filière hydroélectrique. Aux Emirats Arabes Unis par exemple, l’Autorité de l’électricité et de l’eau de Dubaï (DEWA) a dévoilé au mois de novembre dernier, les dessous du projet hydroélectrique de Hatta destiné à combiner les atouts d’une centrale solaire et d’une STEP. Un projet auquel participera le groupe EDF dans le cadre de prestations de conception et d’assistance technique. Autre exemple au Maroc enfin où l’Office national de l’électricité et de l’eau potable (ONEE) a annoncé en mai dernier, le lancement prochain de deux nouveaux chantiers hydroélectriques. Ces centrales seront établies sous forme de STEP à Menzel et à Ifahsa, et disposeront chacune d’une puissance de production de 300 MW.

© Photo : EDF – BURNOD JEAN LOUIS