Sécurité d'approvisionnement

La centrale de pompage-turbinage de Nant de Drance est l'une des ressources indispensables pour répondre à la demande croissante en énergie de réglage et donc garantir la stabilité du réseau. 

Une garantie pour l'énergie

Ces dernières années, certains pays d'Europe (Allemagne, Espagne et Italie) ont massivement subventionné et développé les nouvelles énergies renouvelables, le solaire et l'éolien en particulier. 

Ces sources d'énergie sont fortement dépendantes de la météo et se caractérisent par une production d'électricité irrégulière et aléatoire. Les jours ensoleillés et ventés, elles injectent de grande quantité d'électricité sur le réseau. A l'inverse, lorsque le ciel est couvert ou que le vent ne souffle pas, leur production électrique peut être très faible. 

Il est donc nécessaire de produire de l’énergie de réglage. Les aménagements de pompage-turbinage tels que Nant de Drance jouent ce rôle essentiel car ils permettent de pallier la production d'électricité fluctuante des nouvelles énergies renouvelables.

Grâce à sa très grande flexibilité, la centrale de Nant de Drance pourra, par exemple, injecter en quelques minutes une puissance de 900 MW sur le réseau, soit l'équivalent de la puissance de la centrale nucléaire de Gösgen. Elle pourra également absorber l'électricité produite en surplus par les nouvelles énergies renouvelables lorsque la consommation est moindre mais la production importante.

La centrale de Nant de Drance sera donc un instrument essentiel pour maintenir la stabilité du réseau électrique suisse et européen et donc garantir la sécurité d’approvisionnement de la Suisse.

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La Stratégie énergétique 2050 et Nant de Drance

Dans sa Stratégie énergétique 2050, le Conseil fédéral accorde un rôle essentiel au pompage-turbinage. Grâce à leur très grande flexibilité, ces centrales peuvent pallier rapidement les importantes fluctuations de production des sources d'énergie solaire ou éolienne. A Nant de Drance, il faudra moins de 10 minutes pour passer du turbinage à pleine puissance au pompage à pleine puissance (+900 MW à -900 MW).

Les centrales de pompage-turbinage sont ainsi un complément indispensable au développement des nouvelles énergies renouvelables. En fournissant de l’énergie de réglage, elles permettent de maintenir la stabilité du réseau électrique suisse et européen et donc de garantir la sécurité d’approvisionnement de la Suisse.

Le Conseil fédéral estime que la puissance de pompage-turbinage en Suisse, aujourd’hui de 1700 MW, peut être portée à environ 4000 MW d’ici 2020. Nant de Drance apportera une contribution de 900 MW dès 2018.

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Pourquoi les CFF ont-ils besoin d’une centrale de pompage-turbinage?

L’énergie électrique est nécessaire aux locomotives à différentes heures du jour et de la nuit et avec une puissance variable. Chaque heure et chaque demi-heure, lorsque des centaines de locomotives démarrent en même temps, une quantité considérable d’énergie est mise à contribution. Nous sommes alors confrontés à des «pointes de puissance».

Des pointes de puissance élevées entraînent des besoins en énergie importants. Nant de Drance permet de couvrir ces besoins et d’utiliser l’énergie de manière flexible pour le trafic marchandises et le trafic voyageurs. www.cff.ch/energie

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Nant de Drance est une «Formule 1» de la production d’électricité

Michael Wider, Directeur Generation Alpiq Holding SA, Deputy CEO

Installation flexible et de grande puissance, la station de pompage-turbinage sera importante pour assurer la stabilité du réseau à très haute tension suisse et européen.

Les stations de pompage-turbinage comme celle de Nant de Drance sont des installations précieuses pour les producteurs et les transporteurs d’électricité et donc, in fine, pour les consommateurs de courant. Leurs principaux atouts résident dans «leur grande puissance électrique et leur flexibilité», précise Michael Wider, Président du Conseil d’administration de Nant de Drance SA et représentant d’Alpiq, l’un des actionnaires-fondateurs du projet. En outre, elles tirent parti d’une source d’énergie renouvelable, l’eau. En ce sens, les centrales de ce type sont «les Formule 1 de la production d’électricité».

Le cœur de l’installation sera constitué de six machines réversibles. Lors des pics de consommation le matin et le soir, elles turbineront l’eau chutant du lac du Vieux Emosson; elles produiront ainsi de l’électricité qui sera injectée dans le réseau à très haute tension. Lorsque les besoins en électricité seront moindres, elles pomperont l’eau du lac inférieur d’Emosson pour la remonter vers le Vieux Emosson, ce qui permettra de stocker de l’énergie. Et cela, avec une souplesse remarquable puisque, précise Michael Wider, «il suffira de dix minutes» pour passer du pompage au turbinage, ou inversement.

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Programme prioritaire d’extension du réseau de Swissgrid

Assurer la stabilité des réseaux à très haute tension

Avec Nant de Drance, le transporteur suisse d’électricité Swissgrid et ses homologues des pays voisins disposeront d’un outil important. La station de pompage-turbinage servira en premier lieu à stabiliser les réseaux à très haute tension suisse et européen. Du point de vue de l’électricité, «l’Europe est interconnectée, souligne le responsable de la production d’Alpiq. Il est fabuleux de constater que de la Sicile à Hambourg, on utilise du courant électrique de même fréquence, 50 Hz, ce qui signifie que, partout, les électrons oscillent 50 fois par seconde». Cette unification permet les exportations et les importations de courant, mais elle a toutefois son revers. De petites variations dans cette fréquence suffisent à provoquer des microcoupures de courant qui peuvent poser des problèmes dans certaines productions industrielles. Michael Wider cite l’exemple d’une entreprise de Fribourg qui emballe ses légumes dans de fines feuilles de plastique. «Ce film tourne sur une rotative chauffée et le moindre changement de la température suffit à le déchirer». Avec les conséquences que l’on imagine pour la conservation des aliments. Lorsque les microcoupures de courant se transforment grandes en coupures, cela peut aboutir à des black-out comme cette panne qui a plongé l’Italie dans l’obscurité pendant plusieurs heures, en septembre 2003.

Il est donc indispensable de pouvoir rapidement intervenir pour stabiliser le réseau européen. Or celui-ci est devenu plus instable que par le passé en raison «de l’injection stochastique des nouvelles énergies renouvelables, comme le solaire photovoltaïque et l’éolien». Les rayons du soleil et le vent sont capricieux et leurs sautes d’humeur créent des à-coups dans la production d’électricité qui se répercutent sur le réseau. Au côté des autres grandes stations de pompage-turbinage suisses – telles que Linthal (Kraftwerke Linth-Limmern AG) et Veytaux (Forces Motrices Hongrin-Léman SA) – Nant de Drance pourra donc alimenter ou décharger rapidement le réseau afin de maintenir sa fréquence constante.  

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Déjà entièrement excavée, cette caverne destinée à accueillir les turbines est presque aussi haute que le Palais fédéral.

Un rôle de batterie

Les stations de pompage-turbinage ont toutefois un désavantage et Nant de Drance ne fait pas exception à la règle: elles consomment plus d’électricité qu’elles n’en produisent. Ce bilan énergétique négatif est dicté par les lois élémentaires de la physique et on ne peut pas l’inverser, car «on est incapable de contourner les lois de Newton», dit en riant Michael Wider. Le rendement de Nant-de Drance, qui est de 80%, est toutefois remarquable. En outre, les installations de pompage-turbinage stockent le courant lorsqu’il est le moins cher, aux heures creuses, et elles en produisent lorsque son coût est plus élevé, lors des pics de consommation. Leur rentabilité est donc liée à ces différences de prix.

La station de pompage-turbinage de Nant de Drance est «un milestone de l’industrie électrique suisse» et Michael Wider se dit fier de participer à la construction de «l’un des plus importants aménagements dont notre pays disposera». Elle contribuera à l’approvisionnement électrique du pays, tout en aidant la Suisse à devenir l’une des batteries de l’Europe.

JB COMM/ 17.04.14

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