Hydroélectricité tsp

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Hydroélectricité tsp

  1. 1. L’hydroélectricitéEtat des lieux et perspectives en France et dansle mondeSébastien LEGRAND1
  2. 2. Plan de la présentation• Définitions• Avantages et inconvénients• Hydroélectricité et changement climatique• Place actuelle dans le mix énergétique• Place actuelle dans le mix énergétique(France, Europe, Monde)• Perspectives de la filière (France, Europe,Monde)• Contexte réglementaire actuel en France• Conclusion 2
  3. 3. DéfinitionsDéfinitions3
  4. 4. Qu’est-ce que c’est ?• Production d’électricité à partir de la forcemotrice de l’eau4Illustration tirée de Nbpower.com
  5. 5. Qu’est-ce que c’est ?• Remarque :– Tous les barrages n’ont pas pour objectif laproduction d’électricité (p.ex. usages agricoles)– Le terme « hydroélectricité » regroupe des– Le terme « hydroélectricité » regroupe desréalités distinctes5
  6. 6. Centrales au fil de l’eau• Pas de stockage production de base• En France :– 7600 MW– Environ 50% garantis toute l’année– Environ 50% garantis toute l’année– Production d’environ 37 TWh/an– Rhône + Rhin : environ 2/3 de la production aufil de l’eau6Source : www.enerzine.com
  7. 7. Centrales de lac et d’éclusées• Centrales de lac :– Remplissage supérieur à 400h– Modulation saisonnière• Centrales d’éclusées :– Remplissage inférieur à 400h– Modulation journalière ou hebdomadaire• Moyen simple de stocker l’électricité7Source : www.enerzine.com
  8. 8. STEP• Stations de Transfert d’Energie parPompage• Une dizaine d’installation en France• 5000 MW de puissance installée• 5000 MW de puissance installée8Source : www.enerzine.com
  9. 9. Les PCH• Petites Centrales Hydroélectriques– Petite centrale pour une puissance compriseentre 2 000 kW et 10 000 kW– Mini-centrale pour une puissance comprise– Mini-centrale pour une puissance compriseentre 500 kW et 2 000 kW– Microcentrale pour une puissance compriseentre 20 kW et 500 kW– Pico-centrale pour une puissance inférieure à20 kW9Source : www.enerzine.com
  10. 10. Quelques exemplesBarrage de Grand Maison sur l’Eau d’Olle(lac + STEP, 1800 MW, 1,4 TWh/an)10Usine de Bollène sur le Rhône (filde l’eau, 330 MW, 2 TWh/an)Barrage des 3 Gorges sur leYangtsé, Chine (lac, 22000 MW,84,7 TWh/an)
  11. 11. Avantages et inconvénientsAvantages et inconvénients11
  12. 12. Avantages• Energie renouvelable, non dépendante d’un stock :– la production d’1 kWh aujourd’hui ne compromet pasla capacité d’en produire un autre demain*• Rejet de CO limité, principalement lié à la phase de• Rejet de CO2 limité, principalement lié à la phase deconstruction.– Certaines recherches récentes émettent des doutessur ces rejets faibles : putréfaction de la végétationengloutie et activité bactériologique impliqueraient unrejet de méthane (effet de serre : 20 fois le C02)12* Dans la mesure où elle émet aussi du C02 qui influe sur le climat et donc surl’hydrologie de demain, c’est évidemment discutable !
  13. 13. Avantages• Un bon retourénergétique sur• Bon ratio km² mobilisés/kWh (derrière lenucléaire)énergétique surinvestissement(ERoEI : EnergyReturn on EnergyInvestment)13Illustration de B. Thévard, avenir-sans-petrole.org
  14. 14. Inconvénients• Coupure du fleuve :– Impact sur le transit sédimentaire(conséquence visible au débouché des fleuves)– Impact sur la migration des espèces– Impact sur la migration des espèces( construction de passes à poissons)• Modification du régime du fleuve (intérêtsdes pays amont / aval)14
  15. 15. Inconvénients• Déplacement de populations riveraines(parfois sans contrepartie)• Sacrifice de terres agricoles15
  16. 16. Inconvénients• Risque de rupture (risque industriel) lié :– Au vieillissement de l’ouvrage– Aux glissements de terrain ou séismes (p.ex.barrage de Zipingpu – Chine, 1,2 milliard m3 –barrage de Zipingpu – Chine, 1,2 milliard m3 –endommagé par un séisme de magnitude 7,9…qu’il a peut-être aidé à provoquer !)– Exemple de rupture en France : le barrage deMalpasset (Var, 02/12/1959) : 423 morts etdisparus16
  17. 17. Conclusion• L’énergie propre n’existe pas• L’hydroélectricité obéit à la règle– Ceci est d’autant plus vrai que les projets sontpharaoniquespharaoniques• En revanche, elle ne dépend pas d’uncombustible présent sous forme d’un stock17
  18. 18. Hydroélectricité etchangement climatiquechangement climatique18
  19. 19. Bilan Carbone• Emissions de kg équivalent carbone par TEP19Illustration tirée du site www.manicore.com
  20. 20. Hydroélectricité et changementclimatique• La modification des précipitations aura unimpact direct sur la productionhydroélectrique (source : GIEC, 2007)20
  21. 21. Place actuelle dans le mixénergétiqueénergétiqueFrance21
  22. 22. En France• L’hydroélectricité en statistiques :– 4% de l’énergie primaire– 12% de la production d’électricité– 80% de la production d’électricité d’originerenouvelable22Illustration tirée du site www.manicore.com
  23. 23. Capacité en France• Environ 25400 MW soit 20% des capacitésélectriques23Source : Observatoire des Energies Renouvelables
  24. 24. Production en FrancePart de la production dhydroélectricité dans la production totale délectricité en France (%)• Forte sensibilitéà l’hydraulicité(cf. année 2011)Part de la production dhydroélectricité dans la production totale délectricité en France (%)0%2%4%6%8%10%12%14%2008 2009 2010 2011 2012Source : Statistiques RTE, 201224Ecart production(TWh) : -23%Source : statistiques RTE, 2012 Rappel : 1 TWh = 1 milliard kWh
  25. 25. Place actuelle dans le mixénergétiqueénergétiqueEurope25
  26. 26. En Europe26Source : Agence Internationale de l’Energie, statistiques 2009
  27. 27. En Europe27Source : Agence Internationale de l’Energie, statistiques 2009
  28. 28. Développement de la filière• Pic de construction en Europe dans les années1960 (unité : nombre de barrages)• Durée de vie supérieure à 100 ans généralementadmise28Illustration tirée du site www.manicore.comadmise
  29. 29. Place actuelle dans le mixénergétiqueénergétiqueMonde29
  30. 30. Capacité hydroélectrique installée30Source : Agence Internationale de l’Energie, 2010
  31. 31. Evolution de la production annuelled’hydroélectricité dans le monde• Au Moyen-Orient, ça rigole moins que pour le pétrole31Source : Graphique tiré du Technology Roadmaps : HydroPower 2012 (AIE)
  32. 32. Production hydroélectrique dans lemonde, 2011, en TWhTotal : 3516 TWh32Source : Agence Internationale de l’Energie, 2011
  33. 33. Part de l’hydraulique dans laproduction électrique, 2011Source : Agence Internationale de l’Energie, 2011 33Cette fois, la Chineest là
  34. 34. Perspectives de la filièrePerspectives de la filièrePerspectives en France34France
  35. 35. En France• Rapport Dambrine (Haut Fonctionnaire au MINEFI),mai 2006– Productible inexploité de 28,4 TWh/an (soit environ 50%de la production actuelle)Grande hydraulique (installations de 10 à 50 MW) : 23,4 TWh/an ;Grande hydraulique (installations de 10 à 50 MW) : 23,4 TWh/an ;Petite hydraulique (installations de 0,1 à 10 MW) : 3,5 TWh/an ;Très petite hydraulique (installations de 10 à 100 kW) : 1 TWh/an.– Mais… le potentiel réel serait de 13,4 TWh (soit environ20% de la production actuelle) sans contrainteenvironnementale ou sur ZNIEFF35
  36. 36. En France• Rapport 2008 du MEEDDAT :– Potentiel technique(uniquement technique)supérieur à 50 TWh, situéprincipalement dans les Alpesprincipalement dans les Alpeset les Pyrénées– Difficultés économiques etenvironnementales à inclure– Place importante lié àl’amélioration de l’existant36
  37. 37. En France• Rapport 2011 de l’Union Française de l’Electricité :– Potentiel technique de 10,6 TWh réparti entre :9,5 TWh de nouveaux ouvrages1,1 TWh de nouveaux équipements– Etude complémentaire en 2012 :– Etude complémentaire en 2012 :Les projets de classement en cours handicapent 76% dupotentielDe plus, les critères environnementaux appliqués aux centralesexistantes risquent de diminuer le productible37Source : http://www.ufe-electricite.fr/IMG/pdf/note_sur_le_potentiel_hydraulique_position_ufe.pdf
  38. 38. En France• Conclusion :– Potentiel technique contrebalancé par les enjeuxenvironnementaux– Objectif 2020 du Grenelle de lEnvironnement et– Objectif 2020 du Grenelle de lEnvironnement etde la Programmation Pluriannuelle desInvestissements :augmentation de la puissance de pointe de 3000 MW,production supplémentaire de 3 TWh.38Source : http://www.ufe-electricite.fr/IMG/pdf/note_sur_le_potentiel_hydraulique_position_ufe.pdf
  39. 39. En France• Exemple d’optimisation : aménagement deRomanche-Gavet (EDF)– Remplacement d’une chaîne de 6aménagements par un ouvrage unique6 anciens aménagements (fin XIXè – début XXè s.) :82 MW, 405 GWh/anLe nouvel aménagement (fil de l’eau) : 92 MW, 560GWh/an– Investissements : 250 M€– Mise en service prévue en 2016/201739Source : EDF
  40. 40. Perspectives de la filièrePerspectives de la filièrePerspectives en Europe et dans le monde40Europe / Monde
  41. 41. • L’Europe esten avance.• Le potentielprincipal sesitue en Asie.Dans le mondesitue en Asie.• 25% de lacapacitétechnique estinstallée dansle monde.41Source : Graphique tiré du Technology Roadmaps : HydroPower 2012 (AIE)
  42. 42. Perspectives de la filièrePerspectives de la filièreCoûts42Coûts
  43. 43. Coûts de la filière• Aménagement de Romanche-Gavet :– 2700 €/kW– A 50€/MWh (prix du marché), le retour surinvestissement est de 10 ansinvestissement est de 10 ans• Aménagement de Belo Monte (Brésil) :– 18,5 milliards USD prévus– 11200 MW– Soit un coût de 1650 USD/kW• Coût de fonctionnement < 0,10€/kWh43
  44. 44. Contexte réglementaire etacteurs en Franceacteurs en France44
  45. 45. France, le contexte réglementaire• Loi du 16 octobre 1919 relative àl’utilisation de l’énergie : "nul ne peutdisposer de l’énergie […] des cours d’eausans une concession ou une autorisation desans une concession ou une autorisation del’État"– Puissance >4,5 MW : concession (95% de lapuissance installée)– Puissance <4,5 MW : autorisation45Source : www.developpement-durable.gouv.fr
  46. 46. France, le contexte réglementaire• A la fin de la concession, procédure de miseen concurrence précisée dans les textesd’application de la loi du 16 octobre 1919(décret n°94-894)(décret n°94-894)• Mais jusqu’à récemment :– La mise en concurrence ne s’applique pas si il ya un monopole– Droit de préférence au concessionnaire sortant– En pratique, renouvellement de gré à gré46Source : www.developpement-durable.gouv.fr
  47. 47. France, le contexte réglementaire• Contexte général européen : ouverture à laconcurrence du marché de l’électricité– Textes français modifiés par le décret n°2008-– Textes français modifiés par le décret n°2008-1009 du 26 septembre 2008 et les arrêtés du23 décembre 2008.– Mise en concurrence des concessions47Source : www.developpement-durable.gouv.fr
  48. 48. France, le contexte réglementaire• Choix de l’Etat basé :– Sur le plan énergétique et simultanément de la lutte contre lesémissions de gaz à effet de serre : la mise en concurrence inciterales candidats à proposer des investissements importants demodernisation des installations existantes, et de nouveauxéquipements pour augmenter la performance de cette énergieséquipements pour augmenter la performance de cette énergiesrenouvelable.– Sur le plan environnemental : les candidats devront proposer unemeilleure protection des écosystèmes tout en respectant lesusages de l’eau autre qu’énergétiques (protection des milieuxaquatiques, soutien d’étiage, irrigation, …)– Sur le plan économique : les candidats devront proposer un tauxpour la redevance proportionnelle au chiffre d’affaires de laconcession dont le bénéfice reviendra à l’Etat et aux collectivitéslocales.48Source : www.developpement-durable.gouv.fr
  49. 49. France, le contexte réglementaire• 1ères concessions remises en jeu :49Source : www.developpement-durable.gouv.fr
  50. 50. France, le contexte réglementaire• Mais :– Les retards se sont accumulés depuis 2008– En octobre 2012, D. Batho (ministre du MEDDE) aaffirmé qu’elle ne souhaitait pas une libéralisation desconcessions des barrages français, et étudie desscénarios alternatifsscénarios alternatifs– Début avril 2013, Mme Battistel et M. Strautmann,députés, lors d’un rapport d’étape devant laCommission des affaires économiques de l’AssembléeNationale, plaident pour un aménagement significatifdu processus de remise en concurrence. Lesproblèmes soulignés sont la réciprocité entre Etats, laperte d’emploi en France (fonctions support àl’étranger), la logique de vallée, etc.50
  51. 51. France, le contexte réglementaire– Etat des lieux :Aucune concession remise en jeu actuellementManque de visibilité pour les acteursImpossibilité de faire des investissements pour lesconcessionnaires sortants (durée d’amortissement ?)concessionnaires sortants (durée d’amortissement ?)• A suivre…51
  52. 52. Les producteurs• En France :– EDF : 45 TWh– Groupe GDF-Suez :CNR : 15 TWhCNR : 15 TWhSHEM : <2 TWh– Autres• Et peut-être bientôt des acteurs étrangers ?52
  53. 53. ConclusionConclusion53
  54. 54. Conclusion• L’exploitation des combustibles fossiles a permis dedévelopper l’hydroélectricité.• L’existence de ce potentiel hydroélectrique exploitéest crucial pour la transition post-carbone (EnRprésentant la plus grande production, capacité destockage). En revanche elle ne remet pas en causestockage). En revanche elle ne remet pas en causela nécessité de consommer moins d’énergie.• Cela nécessitera de la maintenance et desinvestissements (une grande partie du parcdépassant les 50 ans).• Des arbitrages seront nécessaires entre potentieltechnique et enjeux environnementaux.54
  55. 55. Références• Statistiques, graphes issus principalementde :– AIE : Agence Internationale de l’Energie– RTE : Réseau de Transport d’Electricité– RTE : Réseau de Transport d’Electricité– EDF, CNR– Avenir-sans-petrole.org (B. Thevard)– Manicore.com (JM. Jancovici)– developpement-durable.gouv.fr– Wikipedia (un peu aussi)– Etc. 55
  56. 56. Merci pour votre attentionMerci pour votre attention56

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