La petite hydroélectricité ne contribue pas à améliorer la sécurité d'approvisionnement en hiver. Vraiment ?

L'étude menée par SSH a examiné les mesures de la production électrique d'environ 1 300 petites centrales, entre le 1er janvier 2018 et le 1er septembre 2022, soit près de 5 ans de données, avec une résolution d'un quart d'heure. Ces données de production ont ensuite été ramenées à une puissance électrique mensuelle moyenne, comme présenté dans les graphiques de cet article.

Le tableau 1 présente une partie des chiffres utilisés pour l'analyse de SSH, correspondant au nombre et à la puissance électrique des différents types d'installations en date du 01.01.2018 et du 01.09.2022. Il est à noter que certaines données peuvent être mises en doute. En effet, le type d'aménagement n'étant pas spécifiquement contrôlé, il est possible que certaines centrales soient enregistrées par erreur sous un autre type de site, comme pourraient le laisser supposer les chiffres annoncés pour l'accumulation et repris dans le tableau 1, faute d'informations complémentaires.

Pour faciliter l'interprétation des chiffres collectés sur près de 5 années, SSH a choisi de présenter les résultats sous forme de graphiques, comme ceux des figures 1, 2 et 3, construits selon :

• un axe des abscisses correspondant aux mois de l'année – pour mieux illustrer le passage d'une année à l'autre, les mois de janvier et février (1 et 2) sont représentés au début et à la fin de l'axe
• un axe des ordonnées correspondant à la charge des sites.

Pour mieux comprendre l'axe des ordonnées, un exemple basé sur les centrales en dérivation de moins de 300 kW. En 2018, avril correspond à la production électrique mensuelle maximale, ce qui en fait la valeur de référence (100 %) pour 2018. Toutes les autres productions mensuelles de 2018 sont alors calculées en proportion. Ce calcul est répété pour les années 2019 à 2022, puis la valeur moyenne par mois calendaire est déterminée. C'est ce pourcentage qui est ensuite repris sur les graphiques.

Comme présenté sur la figure 1, la comparaison des trois gammes de puissance électrique montre que les petites centrales (< 300 kW) présentent un profil annuel de production plus plat que les grandes centrales (1 – 10 MW). Alors qu'en mai, la puissance est proche du maximum quelle que soit la puissance, la courbe de charge des petites centrales, de décembre à février, est supérieure d'environ 20 points à celle des plus grandes centrales.

Les courbes de charge des centrales de dérivation et des centrales au fil de l'eau sont intéressantes à investiguer de par leur dépendance plus forte sur l'hydrologie des cours d'eau que les turbinages d'eau potable et d'eaux usées.

Tout comme à la figure 1, les figures 2 et 3 montrent que les petites centrales (< 300 kW) ont une meilleure courbe de charge en hiver, ce qui s'expliquerait par une implantation en général à plus basse altitude. Les températures y sont ainsi plus élevées en hiver, ce qui signifie plus de pluie que de neige. Le pic de mai s'expliquerait pour les centrales les plus puissantes par la fonte des neiges. En revanche, le minimum de production enregistré en novembre pourrait être une conséquence de d'une sécheresse estivale qui se prolongerait.

En conclusion, l'analyse montre qu'en hiver, la courbe de charge des petites centrales hydroélectriques est en général bien meilleure que celle des plus grandes installations. Cela est particulièrement le cas pour les centrales au fil de l'eau et les centrales de dérivation, comme montré sur la figure 4.

Auteur :
Samuel Voegtli avec la contribution d'Aline Choulot et de Martin Bölli