L'énergie hydraulique est la plus grande source d'énergie renouvelable au monde - et en même temps "le géant oublié", comme l'a déclaré un jour le chef de l'Agence internationale de l'énergie. L'hydroélectricité couvre 15 % de la consommation mondiale d'électricité.

"L'énergie hydraulique n'a pas vraiment été au centre de l'attention ces dernières années. Pourtant, le potentiel est considérable", explique Hans-Josef Fell dans un entretien avec le Handelsblatt.

L'expert en énergie vient de publier une étude à ce sujet avec le think tank Energy Watch Group. Il en ressort que si l'Allemagne exploitait pleinement le potentiel de l'énergie hydraulique, tout l'est de l'Allemagne, soit près de 8,3 millions de foyers, pourrait être durablement approvisionné en électricité renouvelable.

Fell est président de l'Energy Watch Group et co-initiateur de la loi sur les énergies renouvelables, qui a fait progresser l'énergie éolienne et solaire au cours des 20 dernières années. Mais le vent et le soleil seuls ne suffisent pas, affirme Fell.

"Avec de nouvelles méthodes, la nature et les objectifs écologiques peuvent être facilement conciliés avec ceux du développement des énergies renouvelables dans le cadre de la politique climatique aujourd'hui dans le domaine de l'hydroélectricité", affirme-t-il avec conviction. En Allemagne, le nombre d'installations n'a cependant cessé de diminuer au cours des dernières années. Aujourd'hui, selon l'Office fédéral de l'environnement, il ne reste plus que 7300 centrales hydroélectriques en service, qui couvrent environ 4 % de la demande en électricité.

La transition énergétique : une énergie hydraulique toujours disponible

"Dans ce contexte, l'énergie hydraulique ne fournit pas seulement de l'énergie, mais aussi une puissance garantie", explique Fell. Et pourrait ainsi contribuer à résoudre un problème essentiel de la transition énergétique. Contrairement au soleil et au vent, l'énergie hydraulique est disponible 24 heures sur 24. Pour éviter le risque d'un "black-out", il faut des technologies qui fournissent de l'électricité même lorsqu'il n'y a pas de vent ou de soleil. Pour cela, le gouvernement fédéral mise avant tout sur les centrales à gaz fonctionnant à l'hydrogène. Mais l'énergie hydraulique pourrait également apporter sa contribution.

L'énergie hydraulique est l'une des plus anciennes sources d'énergie au monde. Les centrales au fil de l'eau sont les plus répandues. Il en existe de différentes tailles, du lac de retenue au petit barrage. Le principe est très simple : l'énergie cinétique générée par l'eau courante était autrefois utilisée mécaniquement, par exemple pour faire tourner une roue à aubes. Aujourd'hui, cette énergie est utilisée pour produire de l'électricité.

L'eau est collectée à l'aide d'un barrage. La différence de hauteur qui en résulte fait que l'eau s'écoule de manière ciblée vers le bas, où elle met en mouvement une turbine et génère ainsi de l'énergie cinétique. Celle-ci est ensuite transformée en énergie électrique par un générateur et injectée dans le réseau électrique.

Dans des pays comme la Norvège, le Brésil ou le Canada, les grandes centrales hydroélectriques fournissent entre 60 et 90 % de l'énergie consommée. À l'échelle mondiale, les centrales hydroélectriques produisent même plus d'énergie que l'éolien, le solaire et la bioénergie réunis. Mais elles représentent aussi une grande atteinte à la nature.

La construction d'immenses barrages dans des pays comme la Chine détruit des écosystèmes entiers et déplace de nombreuses personnes, ce qui donne souvent une mauvaise réputation à l'énergie hydraulique traditionnelle. Pour la plus grande centrale hydroélectrique du monde mise en service en 2006 en Chine, le barrage des Trois Gorges, plus d'un million de personnes ont été déplacées ou expulsées. Les grandes centrales hydroélectriques menacent également l'existence des poissons.

Selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), le marché des grandes centrales hydroélectriques est en recul dans le monde entier en raison de leur impact sur l'environnement et de leur coût élevé. "De telles centrales nécessitent des investissements préalables importants. Au début, ces coûts sont certes beaucoup plus élevés que pour les centrales éoliennes et solaires, mais il faut considérer l'hydroélectricité comme une source d'énergie capable de fournir une charge de base et qui complète l'éolien et le solaire dans un monde énergétique décarboné", explique Magnolia Tovar, experte en énergie auprès du think tank indépendant Future Cleantech Architects (FCA), dans un entretien avec le Handelsblatt.

En raison des coûts élevés, des conséquences environnementales et de l'opposition de la population, Tovar ne voit toutefois pas l'avenir de l'énergie hydraulique dans les grands barrages, mais dans les petites installations. Les petites installations hydroélectriques peuvent être des centrales au fil de l'eau traditionnelles, ou des centrales dites à courant. "Nous n'avons pas besoin de barrage ni de béton, nous n'intervenons pas dans le biotope de la rivière et nous ne modifions pas la qualité de l'eau, tout reste aussi naturel qu'il l'est", explique Richard Eckl.

De l'électricité grâce au courant dans l'eau

Originaire de Munich, il est le chef et cofondateur de la start-up bavaroise Energyminer. Dans ces petites centrales, le rotor tourne si lentement qu'une certaine vitesse n'est pas dépassée et que les poissons, même s'ils touchent le rotor, sont seulement poussés de côté. Le taux de survie est ainsi de 100 %, affirme Eckl.

L'entreprise, qui a trois ans, produit des installations qui flottent dans l'eau et qui produisent de l'électricité en utilisant uniquement la vitesse du courant. Le courant fait tourner une turbine à côté de laquelle un générateur transforme l'énergie en électricité. Celle-ci est ensuite transportée dans le réseau électrique via un câble. La start-up appelle son invention Energyfish.

Chaque Energyfish mesure environ 3 mètres de long et 2,50 mètres de large. L'idée : 50 à 100 de ces Energyfish doivent produire de l'électricité sur un site, comme une centrale virtuelle. Une quantité qui permettrait d'alimenter durablement quelque 470 foyers. Dans l'Auer Mühlbach, au cœur de Munich, un premier projet pilote a déjà été raccordé avec succès au réseau. La première grande "centrale virtuelle" devrait suivre à la fin de l'année. La recherche de clients est extrêmement simple, dit Eckl, les intéressés sont nombreux.

"En Allemagne, l'énergie hydraulique classique a presque entièrement épuisé son potentiel. Il n'est donc guère possible de construire de nouvelles grandes centrales. Nos installations peuvent être utilisées dans des domaines où l'énergie hydraulique classique ne peut absolument pas être utilisée. Les deux technologies se complètent idéalement", affirme avec conviction cet ingénieur en génie mécanique, titulaire d'un doctorat.

Hydroélectricité : le potentiel des anciennes installations

L'expert Fell estime lui aussi que "l'accent devrait être mis sur le développement de petites centrales décentralisées au fil de l'eau et de centrales hydroélectriques à courant". Mais la modernisation des anciennes installations offre également un grand potentiel. "La modernisation des installations existantes permet déjà d'obtenir de bons résultats. De plus en plus de petites centrales hydroélectriques sont franchissables par les poissons et sont équipées d'aides à la montaison et à la dévalaison", explique Fell. La situation est différente pour les grandes centrales, où il reste encore beaucoup à faire.

L'année dernière, le ministère fédéral de l'Économie avait d'abord prévu de mettre fin à la subvention des installations d'une puissance inférieure à 500 kilowatts. Le passage correspondant a toutefois été supprimé de l'amendement de la loi sur les énergies renouvelables. Les petites centrales hydroélectriques continueront donc dans un premier temps à être soutenues.

Les idées innovantes comme celle de la start-up Energyminer en profitent également. "En moyenne, nous promettons un rendement de 8 % par an grâce aux recettes de la loi sur les énergies renouvelables. Mais actuellement, il serait même plus lucratif de vendre l'électricité directement à la bourse", explique Eckl. Selon lui, les installations sont entièrement rentables.

Pour produire suffisamment d'électricité, l'eau doit avoir une profondeur d'un mètre seulement et une vitesse d'écoulement supérieure à un mètre par seconde. C'est le cas d'un grand nombre de rivières dans notre pays.

"Dans de nombreuses économies développées, des centrales hydroélectriques ont déjà été construites dans les endroits les plus appropriés. Mais si nous examinons le potentiel des petites centrales hydroélectriques, il existe de nombreuses possibilités à exploiter", estime Mme Tovar, experte de la FCA. L'Europe, en tant que premier importateur de pétrole et de gaz, ne peut pas se permettre de ne pas utiliser l'hydroélectricité comme source d'énergie renouvelable.

Source : Handelsblatt, le 10 avril 2024.