Energie : l'innovation à la base de la diversification du secteur hydraulique

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Seul 20 % du potentiel hydroélectrique mondial est utilisé en 2015

Si l'on parle souvent des énergies solaire et éolienne pour souligner toutes les promesses des filières renouvelables dans le système énergétique de demain, l'énergie hydraulique semble quelque peu sous-estimée au regard du potentiel que représentent nos ressources marines et fluviales à l'échelle planétaire.

L'énergie hydraulique est la première énergie renouvelable de France. Avec près de 54 TWh d'électricité produite chaque année, elle présente également de fortes perspectives de développement. L'exploitation des courants, à fort ou à faible débit, est d’ailleurs au cœur de l'innovation technologique et promet l'émergence de nouvelles filières de production électrique propres et durables.

Première filière renouvelable de France

Peu ou pas exploitée dans certaines régions du monde (seul 20 % du potentiel hydroélectrique mondial est utilisé en 2015), l'énergie hydraulique affiche toujours de très fortes perspectives de développement sur le plan international. L'exploitation des fleuves via la construction de barrages et de centrales hydroélectriques se généralise progressivement et constitue pour les pays en voie de développement l'opportunité d'une énergie fiable, locale, propre et bon marché. Au total, près de 36 gigawatts (GW) de capacités hydroélectriques ont été installées dans le monde en 2014, portant la capacité totale à 1 036 GW (soit une hausse de 2,7 %), pour une production d'hydroélectricité estimée à 3 900 TWh.

En France, la filière hydraulique est la première énergie renouvelable du territoire et représente près de 12 % de la production d'électricité annuelle. L'Hexagone regroupe 2 250 centrales hydroélectriques en activité, gérées principalement par des groupes tels qu’EDF, la Compagnie nationale du Rhône ou la Société hydroélectrique du Midi (Shem), pour une puissance globale de 25 000 MW. La production hydroélectrique est donc primordiale dans notre pays et représente une véritable variable d'ajustement entre la production et la consommation d'électricité.

Cette production devrait d'ailleurs augmenter dans les années à venir au regard des nouveaux objectifs fixés par la loi de transition énergétique. Le gouvernement prévoit en effet d'augmenter la puissance de pointe de la filière hydraulique de 3 GW et la production de 3 TWh à l'horizon 2020 par rapport à son niveau de 2006. Ces objectifs sont largement réalisables compte tenu du potentiel de production supplémentaire de 10,6 TWh par an envisagé, et se partageront entre la réalisation de nouvelles installations (pour 9,5 TWh) et l'aménagement d'équipements existants (pour 1,1 TWh). Le groupe EDF, par exemple, investit déjà depuis plusieurs années dans un large programme de maintenance et de modernisation des barrages et centrales hydrauliques afin d'en améliorer les performances techniques et économiques.

Cela étant, la diminution inéluctable des zones exploitables sur le territoire français et la densification des réglementations européennes en matière d'exploitation des eaux et de protection des écosystèmes et de la biodiversité, complexifient logiquement la tâche des exploitants et les poussent en parallèle à se tourner vers d'autres pistes de développement.

EDF et DCNS gèrent le premier parc hydrolien au monde

Si la filière industrielle hydraulique française cherche aujourd'hui à s'exporter dans les régions du monde encore peu valorisées (comme en Amérique du Sud ou en Afrique par exemple), la tendance actuelle est surtout à l'innovation et à la diversification de ce secteur d'activité. Exploitation de la petite hydraulique (ou de la micro hydraulique), ou développement des filières hydroliennes marine et fluviale, les pistes étudiées actuellement sont nombreuses mais imposent aux acteurs du secteur de se renouveler sur le plan technologique. 

Premier producteur européen d'énergie renouvelable, le groupe EDF investit logiquement dans ces filières d'avenir et contribue ainsi à faire de la France l’un des pays à la pointe dans les filières hydrauliques. La nouvelle micro centrale hydraulique EDF du Rondeau, située au coeur de l'agglomération grenobloise et qui permet de turbiner – donc de produire – de l'électricité avec une très faible hauteur d'eau, en est l’exemple parfait. Malgré de faibles capacités de production, la petite hydraulique fournit une énergie de complément prometteuse et motive la recherche et l'innovation. Outre EDF, la société Turbiwatt ou la dernière turbine rotative innovante de l'ingénieur tchèque Miroslav Sedlácek, récent finaliste du Prix de l'inventeur européen dans la catégorie "Recherche", sont à mentionner.

Aux côtés de ces innovations consacrées à l'hydroélectricité de proximité, les hydroliennes offrent également à la filière de nouvelles opportunités, en proposant un vaste champ d'application réparti sur des zones fluviales, estuariennes ou marines. L'énergie hydrolienne fait désormais partie des énergies marines les plus prometteuses compte tenu du potentiel dont dispose la France avec plus de 11 millions de kilomètres carrés de surfaces maritimes et plus de 4 660 kilomètres de côtes. L'Hexagone fait d'ailleurs figure de référence en la matière avec le raccordement de la première hydrolienne marine, effectué en 2015 au large du Finistère par la PME Sabella, et celui de l'hydrolienne fluviale du groupe HydroQuest dans la Loire au niveau d'Orléans (Loiret). La première ferme hydrolienne de Paimpol-Bréhat, gérée par les groupes EDF et DCNS, devrait également entrer en service dans les prochains mois, faisant ainsi de la France le premier pays au monde à exploiter un parc de production hydrolien.