Une relance de l’hydroélectrique ? La minute récap

Le développement industriel de l’énergie hydroélectrique a commencé à la fin du XIXᵉ siècle. La France, avec les travaux de l’ingénieur Aristide Bergès dans les Alpes, a fortement contribué à cette nouvelle forme de production d’énergie qui fut nommée la « houille blanche », en référence à l’eau de la fonte des neiges. Une station hydroélectrique produit de l’électricité grâce à la force de l’eau : l’eau entre dans des turbines, ce qui entraîne un alternateur qui produit de l’électricité. 

Certaines stations hydroélectriques dépendent directement du débit du cours d’eau pour produire de l’électricité tandis que d’autres peuvent moduler la production grâce à un barrage qui stocke l’eau en altitude. Le même principe existe en mer, mais on parle plutôt d’énergie marine ou hydrolienne. Le terme hydroélectrique reste réservé aux rivières et aux fleuves. 

Au niveau mondial, c’est une énergie majeure. La puissance hydroélectrique installée représentait, en 2024, 45% de l’électricité renouvelable mais 14 % de la production électrique totale, derrière le charbon et le gaz naturel. En tête des producteurs d’hydroélectricité se trouve la Chine et le Brésil. Certains pays comme la Norvège et le Vénézuéla fonctionnent avec une électricité à plus de 80% hydraulique.

En France, l’hydroélectrique est la première source d’électricité renouvelable. C’est la seconde source de production d’électricité après le nucléaire : elle représentait 11,6 % de la production électrique totale en 2023 et 13,6 % en 2024. 

Pour atténuer le changement climatique, il faut augmenter la part de l’électrique dans la consommation finale d’énergie dans les transports, les industries, les bâtiments... En effet, les systèmes électriques sont plus efficaces que les énergies fossiles, ils consomment 3 à 5 fois moins d’énergie pour le même service final et peuvent être produits par des moyens décarbonés tels que l’hydraulique. Or, la part de l’électrique, initiée à partir de 1900 a été portée à 25% aujourd’hui. Elle doit être amenée à plus de 50% d’ici 2050. L’effort à réaliser est donc colossal :  il faut faire en 30 ans ce que l’on a fait en 120 ans. Un défi complexe. Si la demande dépasse la production, c’est le black-out total.

Pour relever ce défi, un type de barrage hydroélectrique occupe une position particulièrement stratégique : les stations de pompage-turbinage (STEP). Ces installations de grande taille offrent une capacité de stockage lors de pics de production du réseau global. Elles pompent l’eau vers un réservoir en altitude, ce qui consomme de l’électricité, et la turbinent (= la font redescendre en produisant de l’électricité) plus tard. C’est aujourd’hui le principal moyen de stockage massif d’énergie en France.

Ces installations permettent de réguler la production d’électricité. Elles ont été initialement conçues pour faire face à la flexibilité restreinte des centrales nucléaires, qui ne sont pas adaptées à supporter de nombreuses et trop larges variations de production. Cela permet de réaliser un stockage pendant la nuit, où la consommation est moindre. De manière générale, les barrages hydroélectriques (pas seulement les STEP), peuvent fonctionner à la demande, ce qui permet de lisser la production dans le contexte d’usage d’énergies renouvelables intermittentes comme l’éolien et le solaire, parfois en surplus, parfois en déficit.

La France a déjà massivement exploité les sites potentiels pour l’hydroélectrique. Il ne paraît plus possible de créer de nouveaux grands barrages. Cependant il est possible de moderniser les ouvrages existants afin d’augmenter leur rendement. Il y a aussi actuellement un fort intérêt pour remettre en service d’anciennes petites unités utilisées par le passé pour des usines locales ou des forges. Ainsi, le fournisseur d’électricité coopératif Enercoop se spécialise par exemple dans le rachat d’électricité à des petits producteurs, ce qui contribue à soutenir ce modèle. 

D’autres pays, comme le Brésil, disposent d’un potentiel hydroélectrique considérable, mais cela se ferait au prix de noyer de larges vallées. En France, il reste le souci de protéger la biodiversité et les écosystèmes, en particulier la vie aquatique affectée par les barrages. Cela peut conduire à vouloir retirer des barrages ou à réaliser des aménagements sur les barrages existants afin de préserver l’environnement.

La production hydroélectrique peut perdre en régularité avec le changement climatique. Celui-ci intensifie les phases de sécheresse et les phases de pluie. C’est l’exemple de l’année 2022, que l’on a appelé une « tempête énergétique parfaite » : une sécheresse d’hiver et une sécheresse de printemps se sont succédées, ce qui a conduit à aborder l’automne avec des barrages vides. Dans de nombreux lacs et rivières, les niveaux d’eau n’avaient jamais été aussi bas. D’autres circonstances se sont ajoutées et fait craindre des pénuries électriques pour l’hiver 2022/2023 : la guerre en Ukraine démarrait en parallèle. La Russie a coupé ses robinets de gaz. En même temps, près de la moitié du parc nucléaire a été arrêté à cause de la détection d’un défaut générique de corrosion. Il a fallu monter en urgence un grand plan de sobriété. La situation s’est en partie résolue cette année-là car il s’est enfin mis à pleuvoir en automne 2022, ce qui a reconstitué l’eau de réserve des barrages permettant d’alimenter les pointes de l’hiver.

L’hydroélectricité désigne le type d’électricité produit par la force de l’eau, on parle de « production hydroélectrique ». L’hydraulique désigne la filière entière, par exemple, le « parc hydraulique français ».