L’énergie hydraulique est une source de production d’électricité essentielle. C’est la première des énergies renouvelables dans le monde (20% de l’électricité produite) et la deuxième source d’électricité en France, soit 11,2% de la production électrique en 2019. Elle permet de produire de l’électricité de manière durable, souple et compétitive, avec des atouts écologiques forts car elle n’émet ni CO2, ni gaz polluants et ne produit pas de déchet.
L’hydroélectricité prend sa place dans le cycle naturel de l’eau (précipitations, fonte des neiges, torrents, rivières) en retenant l’eau grâce à des barrages puis en l’utilisant pour faire tourner des turbines et produire ainsi de l’électricité dans des centrales hydroélectriques.
EN QUELQUES CHIFFRES
Longueur du Doubs : 430 km
Altitude du Doubs : 937 m
Aménagements hydroélectriques : 8
Maintenance : environ 12 agents
Consommation annuelle : 110 000 foyers
Les aménagements dans la Vallée du Doubs
La Prétière
Barrage et centrale
Débit réservé : 8 m3 /s
Mode d’exploitation : fil de l’eau
Hauteur de chute : 7 m
3 groupes turbines «Francis»
Puissance : 1,5 MW
Productible annuel : 10 GWh
Dampjoux
Barrage et centrale
Mode d’exploitation : éclusée
Hauteur de chute : 6,4 m
2 groupes turbines «Kaplan»
1 groupe turbine «Hélice»
Puissance : 4,9 MW
Productible annuel : 15 GWh
Liebvillers
Centrale
Mode d’exploitation : éclusée
Hauteur de chute : 37 m
4 groupes turbines «Francis»
Débit : 44 m3 /s
Puissance : 10, 4 MW
Productible annuel : 50 GWh
Grosbois
Barrage
Débit réservé : 3,5 m3 /s
Mode d’exploitation : groupe de Hautes Eaux
Hauteur de chute : 10,80 m
Puissance : 1,1 MW
Productible annuel : 2,8 GWh
Au XVIIIe siècle, le Doubs dont la pente est propice à la création d’énergie, accueille fabriques, ateliers de verreries, scieries, forges et moulins. Une des premières électrifications en France y sera réalisée dès 1894 (centrale de la Goule près de Saint-Imier). D’autres ouvrages hydroélectriques suivront : Le Refrain (1909), La Prétière (1918), Grosbois et Liebvillers (1927), Dampjoux (1943), Vaufrey(1949), Le Châtelot (1953).
Vaufrey
Barrage et centrale
Mode d’exploitation : éclusée
Hauteur de chute : 12,50 m
2 groupes turbines «Kaplan»
Puissance : 6,4 MW
Productible annuel : 21,5 GWh
La Goule
Centrale
Mode d’exploitation : fil de l’eau
Hauteur de chute : 28 m
4 groupes turbines «Francis»
1 groupe turbine «Kaplan»
Puissance : 7,5 MW
Productible annuel : 25 GWh
Le Refrain
Barrage et centrale
1 groupe de restitution de 200 Kw
Débit réservé : 890 litres/s
Mode d’exploitation : éclusée
Hauteur de chute : 66,50 m
3 groupes turbines «Francis double»
Puissance : 12 MW
Débit : 23 m3 /s
Productible annuel : 60 GWh
Le Châtelot
Barrage et centrale
Débit réservé : 2 m3 /s
Hauteur de chute : 68,5 m
2 groupes turbines «Francis»
Puissance : 38 MW
Débit : 44 m3 /s
Productible annuel : 100 GWh
Focus sur l’aménagement du Refrain
Le barrage
Situé à l’amont du cours du Doubs, le barrage du Refrain crée une retenue d’une capacité de 1 200 000 m3 à partir de laquelle une prise d’eau dirige une partie de la rivière dans une galerie d’amenée souterraine. Après avoir parcouru près de 3 kilomètres à travers la montagne, cette galerie aboutit à deux conduites forcées de 110 m de long qui alimentent en eau les groupes turbine-alternateur de la centrale située à l’aval.
L’ouvrage du barrage est constitué d’une vanne de fond et d’une vanne de restitution, de deux vannes « toit » de 12,80 m de large pour évacuer les débits de crue (capacité de 550 m3 /s), d’un groupe de restitution de 200 kW pour le turbinage du débit réservé (890 litres/s).
Cette dernière réalisation contribue à assurer une permanence de débit dans la rivière et s’inscrit dans le cadre d’un programme international d’actions visant à améliorer l’écosystème du Doubs.
La centrale
La centrale hydroélectrique du Refrain est équipée de trois groupes turbine-alternateur. Chaque turbine, de type Francis double, tourne sous l’action de l’eau, entraînant un alternateur qui produit l’électricité. Les alternateurs sont reliés à un transformateur qui élève la tension de 5500 à 63 000 volts pour le transport de l’électricité vers le réseau de distribution.
Production et respect de l’environnement
Le fonctionnement de la centrale du Refrain est établi quotidiennement à partir du programme du débit turbiné par la centrale du Châtelot, située à l’amont et des prévisions de consommation.
Les plages de production sont programmées informatiquement pour un fonctionnement automatique de la centrale.
Le programme défini au Refrain est communiqué à la centrale de la Goule située à l’aval. Ainsi, l’organisation de la production respecte plusieurs paramètres : les débits réservés dans le Doubs pour garantir la vie de la faune comme de la flore ; la progressivité de la montée en puissance par une variation contrôlée des débits ; la réglementation sur l’eau.
Avec le souci de préserver l’environnement du site, les actions engagées par EDF ne se limitent pas à la rivière : un soin tout particulier est apporté à la conservation et à la gestion des espaces boisés alentour qui sont à sa charge.
Le développement des centrales hydrauliques est très limité par la problématique de la préservation des cours d’eau. Leurs constructions souvent imposantes modifient les paysages et interviennent directement sur les milieux naturels. Ainsi la production d’électricité hydraulique n’est pas sans impact sur l’environnement : modification de l’équilibre des écosystèmes, augmentation de l’envasement, mortalité de certaines espèces…
Pour faire face à la détérioration des milieux aquatiques et respecter la biodiversité des cours d’eau, les installations hydroélectriques doivent désormais suivre une réglementation précise : ne pas constituer des obstacles sur les cours d’eau, respecter la continuité écologique de la rivière, l’eau doit rejoindre le lit du cours d’eau en aval…
SOURCE : ADEME / EDF / EPTB SAONE ET DOUBS / SER
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