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Mai 2000

par Anton Schleiss*

Pilier de l'approvisionnement de la Suisse en électricité, la force hydraulique a-t-elle tout donné ? Il serait possible d'accroître la puissance disponible dans des proportions non négligeables en modernisant et rééquipant les ouvrages existants. Notre pays dispose à cet égard d'un atout enviable, à plus forte raison dans le cadre des efforts de réduction des émissions de gaz à effet de serre.


1. Le potentiel en Suisse
Le potentiel hydroélectrique économiquement viable en cas de demande suffisante est estimé à 37'000 GWh*. Le potentiel techniquement réalisable atteint 41'000 GWh (1). La production annuelle moyenne des 495 centrales hydroélectriques suisses est de 34'318 GWh, avec une puissance installée de 13188 mégawatts (état au 1.1.2000, aux bornes des alternateurs et sans déduction d'énergie pour pompage d'accumulation) (2). Le potentiel économique est donc exploité à plus de 90% et le potentiel technique à plus de 80%.

Près de 60% de la consommation d'électricité du pays sont couverts par l'hydraulique. Avec les 40% assurés par les centrales nucléaires, la Suisse est l'un des rares pays dont la production d'électricité est exempte de rejets CO2.

La plupart de nos grands aménagements d'accumulation ont aujourd'hui 40 à 50 ans d'âge. Ces ouvrages produisent de l'énergie de pointe au moment précis où la demande du réseau est la plus élevée et permettent ainsi de stabiliser la fréquence, ce qui constitue un important facteur de compétition pour les échanges d'électricité au niveau international.

Afin de préserver cette énergie renouvelable et précieuse, la modernisation des aménagements sera indispensable au cours des prochaines décennies. Il s'agit notamment d'optimiser ces ouvrages en augmentant leur puissance et leur capacité de retenue par la surélévation des barrages existants partout où c'est encore possible. Le but de ces extensions est d'atteindre une meilleure rentabilité, argument de taille dans un marché libéralisé et privatisé.


2. Possibilité d'extension de la force hydraulique
Une étude réalisée en 1987 a permis de procéder à une analyse systématique des possibilités de réalisation de nouveaux aménagements, ainsi que du renouvellement, de l'optimisation et de l'extension des aménagements existants (5). La probabilité des projets concrets était estimée sur la base de la rentabilité, de l'évolution de la demande, des impacts sur l'environnement, de l'acceptation par la région concernée, ainsi que de l'échéance de la concession et des débits minimaux selon la loi en vigueur.

Avec une pondération des projets conforme à ces critères on a défini une fourchette prévisionnelle qui s'étend entre une perspective plutôt optimiste et plutôt pessimiste (tableau 1).

Tableau 1
Selon cette prévision, une hausse de la production annuelle de 5% à 10% (5,5 à 11%) jusqu'au 2020 (2050) par rapport à la production actuelle paraît réaliste.

La croissance correspondant à la production hivernale est de 14% à 23% (14.5% à 24.5%); la puissance maximale disponible est de 25% à 38% (27% à 40%).

* 1 gigawattheure = 1 milliard de kilowattheures


3. Réduction de la production par l'augmentation des débits minimaux après le
renouvellement des concessions
Les exigences de la loi sur la protection des eaux (art. 31) conduiront, après assainissement de tous les aménagements, à une réduction de la production annuelle de l'ordre de 1900 GWh (atteint en 2020). En vertu de l'art. 33 de la loi, les autorités d'exécution, les cantons, sont tenus d'accroître les débits minimaux autant que le permettra l'évaluation des divers intérêts en présence. Selon les critères choisis, on peut s'attendre à une réduction de la production dans un éventail qui peut passer presque du simple au double (tableau 2) (6).

Tableau 2


4. Contribution probable de la force hydraulique
Compte tenu des baisses de production résultant des débits minimaux, la contribution probable de la force hydraulique devrait diminuer entre 2020 et 2050 (tableau 3).

Tableau 3
Cette estimation, plutôt optimiste, est basée sur l'hypothèse selon laquelle les prévisions minimale et maximale de la possibilité d'extension de la force hydraulique, selon tableau 1, sont combinées avec les réductions probables de production minimales et maximales correspondantes, selon tableau 2.


5. Conclusions
Jusqu'en 2020, la contribution nette de la force hydraulique pourra être légèrement augmentée par rapport à la production actuelle soit, de 4% à 9% pour la production annuelle et de 13% à 21.5% en hiver. Cette prévision est un peu plus optimiste que celle de l'Association des entreprises suisses d'électricité (AES) (7). En revanche, pour l'horizon de 2050, il faut s'attendre à une baisse sensible de la production en comparaison du niveau actuel, car à cette époque, les réglementations sur les débits minimaux auront déployé tous leurs effets. Cela dit, il subsiste un potentiel d'augmentation massive de la puissance hydroélectrique globale. Celle-ci pourrait être accrue de 27% à 40% d'ici à 2050 en équipant les ouvrages existants de nouveaux systèmes d'adduction d'eau et en augmentant les capacités de retenue. Ce potentiel présente un grand intérêt dans le cadre de l'extension des réseaux interconnectés.


Références bibliographiques
1. Hydropower and Dams : 1999 World Atlas and Industry Guide, Aqua Media International 1999.
2. Statistik der Wasserkraftanlagen der Schweiz, BWW, 1999.
3. Schleiss A. : Constructions hydrauliques — facteur clé de la prospérité économique et du développement durable au 21e siècle. Ingénieurs et Architectes Suisses, no 9, juin 1999.
4. Schleiss A. : Perspektiven der Schweiz im weltweiten Ausbau der Wasserkraft, Bulletin SEV/VSE 23, 1998.
5. Allet B.; Schleiss A. : Wasserkraft in der Schweiz Ausbau, Möglichkeit und Schranken. Schweizer Ingenieur und Architekt, Heft 29, 1990.
6. Schleiss A. : Réduction de production d'énergie dans les aménagements hydroélectriques, Bulletin VSE/UCS 24, 1987.
7. VSE/UCS : Prévision 1995. Novembre 1995.



* Professeur à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), directeur du Laboratoire de construction hydraulique, 1015 Lausanne - tél. 0041/21/693 22 64 ; fax 693 22 64 ; e-mail : Anton.Schleiss@EPFL.ch



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