L’enjeu stratégique de la rénovation des centrales hydroélectriques
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Première source d’électricité renouvelable en France et outil clé dans la stabilité du réseau, l’hydroélectricité doit relever le défi de la rénovation d’un parc de centrales vieillissant. Un marché de taille pour les quinze prochaines années.
Les centrales hydroélectriques jouent un rôle fondamental dans la production d’énergie renouvelable en France, où cette source d’énergie propre contribue en moyenne à 12 % de la production totale d’électricité du pays. L’Hexagone dispose d’une des plus grandes capacités installées d’hydroélectricité en Europe, avec plus de 25 000 MW(1) de puissance totale disponible. Environ 150 centrales hydroélectriques ont une capacité de production supérieure à 30 MVA(2), avec des puissances variant de quelques dizaines à plusieurs centaines de mégawatts.
Les plus grandes centrales hydroélectriques du pays se trouvent principalement sur de grands cours d’eau comme le Rhône ou la Durance. La centrale de Grand’Maison, située en Isère, est l’une des plus puissantes du pays, avec une capacité installée de 1 800 MW. La centrale de Couzon-au-Mont-d’Or est en revanche une illustration de ce que l’on appelle « la petite hydro » avec une puissance de 4 MVA (lire le sous-papier).
Rénovations en souffrance
De nombreuses centrales hydroélectriques françaises, bien que toujours en service, ont été construites dans les années 1900 à 1980. Ces équipements vieillissants, en particulier les alternateurs, subissent de plus en plus d’avaries dues à leur durée de vie prolongée.
Or les centrales hydroélectriques jouent un rôle essentiel dans la stabilité du réseau de par leur flexibilité, leurs disponibilités et leurs capacités de stockage. Leurs pannes peuvent entraîner des arrêts prolongés de la production et, par conséquent, une baisse de la capacité disponible, ce qui a un impact sur l’efficacité énergétique globale du pays.
« Préserver notre première source d’électricité renouvelable et pérenniser un outil essentiel à la stabilité du réseau. »
« Aujourd’hui, l’évolution technologique dans la conception des alternateurs, notamment, permet d’améliorer leur performance, souligne Yann Lepront, chef d’entreprise d’Omexom Hydro Services. Des avancées notables ont été faites à la fois sur les turbines et les parties actives des alternateurs, permettant de proposer des augmentations de puissance de l’ordre de 20 %, tout en réduisant les pertes. »
Mais l’impact des législations européennes, en particulier la directive sur la mise en concurrence depuis 2014 de l’exploitation des concessions hydroélectriques, a pu freiner les projets de rénovation. « Ce processus a incité les exploitants de centrales hydroélectriques françaises à reporter certains projets de rénovation et de modernisation de ses infrastructures, constate Yann Lepront. Le risque est d’investir dans la rénovation des sites sans avoir la garantie de pouvoir les exploiter si la concession est renouvelée et qu’un nouveau titulaire remporte le marché. »
Plan de modernisation
Toutefois, face à la nécessité de répondre aux objectifs climatiques et à la transition énergétique, la rénovation des centrales hydroélectriques qui permettent de réduire les émissions de CO2 en remplaçant la production d’énergie fossile par de l’énergie propre est devenue une priorité. Dans ce contexte, EDF élabore actuellement un plan Patrimoine, qui inclut notamment la famille des alternateurs. Ce plan vise à dresser un état des lieux précis du patrimoine existant et à identifier les besoins en matière de rénovation.
« Concernant la rénovation des alternateurs, Omexom souhaite évidemment être partie prenante de ces projets et nos équipes sont prêtes », lance Yann Lepront. Le chef d’entreprise voit se profiler « un marché prometteur pour au moins les quinze prochaines années avec, par ailleurs, tout un travail de revalorisation des matières premières (acier et cuivre) ».
Sur ce marché de la modernisation des équipements hydroélectriques, Omexom Hydro Services peut faire valoir son expertise. L’entreprise est intervenue ces dernières années sur la centrale EDF de La Bâthie, en Savoie, ce qui a permis d’augmenter de 80 à 107 MVA la production de chacun des six groupes du site. Omexom Hydro Services a également œuvré sur les centrales de Sainte-Tulle, dans les Alpes de Haute-Provence, et de Montahut, dans l’Hérault, augmentant leur puissance respective de 55 à 60 MVA. Sur cette dernière, elle travaille actuellement sur un deuxième groupe pour également passer de 50 à 60 MVA.
« Rénover notre patrimoine hydroélectrique, c’est préserver notre première source d’électricité renouvelable et pérenniser un outil essentiel à la stabilité du réseau (impossible avec le solaire et l’éolien), tout en augmentant ses performances », rappelle Yann Lepront. Avec la hausse de la demande en énergies renouvelables et l’accent mis sur la transition énergétique, la rénovation des centrales hydroélectriques devrait être un secteur dynamique pour les années à venir.
La « petite hydroélectricité », un trésor national caché
La France compte près de 2 300 petites centrales hydroélectriques (PCH) installées le long de 250 000 km de cours d’eau. Selon le syndicat de producteurs France Hydro Electricité, ces PCH produisent 6 TWh par an, l’équivalent de la consommation de 1,3 million de foyers et de 10 % de la production hydroélectrique nationale. Au total, les petites centrales représentent quelque 2 460 MW de puissance installée, soit une moyenne de 1 MW par centrale.
« Dans un contexte où il est de plus en plus difficile de faire accepter la construction de nouvelles centrales de grande taille, ces petits ouvrages hydroélectriques, ayant de faibles impacts environnementaux, sont intéressants car plus simples à réaliser, les autorisations étant plus faciles à obtenir », explique David Fatou, chef d’entreprise Actemium Grenoble. De plus, au-delà de leur bonne acceptabilité sociale, les PCH sont peu sujettes aux interruptions de production, contrairement à l’éolien ou au solaire, par définition intermittent.
Gros potentiel
Toutefois, elles doivent tenir compte d’une réglementation stricte sur la continuité écologique (lire l’encadré) et du classement des voies d’eau qui encadrent toute nouvelle construction de barrage. Malgré ces contraintes qui freinent la construction de nouvelles centrales, France Hydro Electricité estime un gisement potentiel important, de l’ordre de 2,7 à 3,7 TWh supplémentaires.
Plus prudente, l’ADEME évalue pour sa part à 485 MW le potentiel supplémentaire de production à horizon 2035 que pourrait fournir la petite hydroélectricité, soit l’équivalent d’une petite tranche de centrale nucléaire. Mais c’est sans doute le changement climatique avec son impact sur l’irrégularité des débits d’eau qui représente la principale menace pour le développement des PCH.
Aujourd’hui, l’essentiel des petites centrales hydroélectriques est la propriété de personnes privées. Ma is des régies électriques locales gèrent et développent également des projets de PCH. « En Haute-Savoie, nous avons installé en 2018 une centrale de 1 MW à Bonneville et une de 1,2 MW au Bourgeat, à côté de Sallanches, en 2024 », indique par exemple David Fatou, qui voit de nombreuses opportunités sur ce marché.
A côté de son activité pour EDF et la CNR (Compagnie nationale du Rhône), son entreprise a développé deux offres dédiées aux PCH : « une offre EIA (Electricité, Instrumentation, Automatisation) qui intervient de la prise d’eau jusqu’à l’évacuation de l’énergie vers le réseau de distribution Enedis ; et une offre clé en main qui, en plus de l’offre EIA, comprend la conception, l’achat et l’installation de la turbine et de l’alternateur. Cette dernière offre représente un tiers des projets que nous menons sur ce segment de marché. »
Life4Fish : protection des poissons et production d’énergie durable
En Wallonie (Belgique), EDF-Luminus, Profish et les universités de Namur et de Liège, en partenariat avec Actemium, ont lancé le projet Life4Fish afin de garantir aux poissons (saumons, anguilles…) un passage sûr au niveau des centrales hydroélectriques de la Meuse. En collaboration avec les autres partenaires de Life4Fish, Actemium a développé une solution polyvalente avec un système gérant les heures d’ouverture du barrage, la création d’un champ électrique sous-marin pour guider les poissons vers un passage spécialement conçu le long des turbines, et un modèle prédictif capable de prévoir les périodes de pointe de la migration des poissons. Ce modèle permet ainsi aux poissons de passer en toute sécurité sans qu’il soit nécessaire d’arrêter les turbines.
(1) Le MW (mégawatt) mesure la puissance réellement consommée par les équipements électriques pour effectuer un travail.
(2) Le MVA (mégavolt ampère) mesure la puissance apparente, incluant la puissance réelle (MW) et la puissance réactive (MVAr), c’est-à-dire la puissance qui oscille entre la source et la charge et qui n’effectue aucun travail utile.
15/12/2025
