Peut-on développer l’hydroélectricité en France ?

En France, l’hydroélectricité joue un rôle impor­tant, elle pré­sente des avan­tages notables et elle pos­sède des marges inté­res­santes de déve­lop­pe­ment. Pour­tant, depuis le début du siècle, ses capa­ci­tés stag­nent. Les contraintes envi­ron­ne­men­tales n’y sont pas pour rien, mais on peut chan­ger la donne, à condi­tion de sécu­ri­ser le cadre juri­dique actuel­le­ment fra­gi­li­sé, de créer un cadre éco­no­mique sain pour les STEP et d’intégrer le mul­tiu­sage de l’eau dans les projets.

En France, l’hydroélectricité est la pre­mière source d’électricité renou­ve­lable et la deuxième source de pro­duc­tion élec­trique der­rière le nucléaire. Notre pays dis­pose en métro­pole du plus impor­tant parc hydro­élec­trique de l’Union euro­péenne. En 2003, près de 95 % de la pro­duc­tion élec­trique fran­çaise d’origine renou­ve­lable pro­ve­nait de l’hydroélectricité. Depuis lors, le déve­lop­pe­ment impor­tant de nou­velles capa­ci­tés de pro­duc­tion d’électricité renou­ve­lable, éoliennes et pho­to­vol­taïques (PV), a méca­ni­que­ment réduit cette pro­por­tion à envi­ron 40 % en 2022 et en 2023 et 50 % en 2024. À l’avenir, la crois­sance impor­tante atten­due des capa­ci­tés éoliennes et pho­to­vol­taïques en France métro­po­li­taine pré­vue dans la pro­chaine PPE (pro­gram­ma­tion plu­ri­an­nuelle de l’énergie) devrait voir l’éolien et le PV dépas­ser l’hydroélectricité dès 2030 dans le clas­se­ment des sources d’électricité renou­ve­lable, et creu­ser l’écart en 2035.

Un rôle majeur

Pour autant, le rôle de l’hydroélectricité res­te­ra majeur, car cette source renou­ve­lable cumule plu­sieurs avan­tages dif­fé­ren­ciants qui devraient inci­ter à pour­suivre son déve­lop­pe­ment aux côtés des autres sources d’énergie renou­ve­lables. C’est une élec­tri­ci­té renou­ve­lable et pré­vi­sible dont la puis­sance est par­tiel­le­ment garan­tie. Elle per­met de dis­po­ser d’installations capables de sto­cker à grande échelle (STEP, cen­trales de lac et cen­trales d’éclusées) puis de res­ti­tuer des quan­ti­tés signi­fi­ca­tives d’électricité, grâce à des ins­tal­la­tions mobi­li­sables en quelques minutes, et de contri­buer ain­si à la satis­fac­tion des besoins du sys­tème élec­trique, tant de pointe que d’ajustement.

« C’est une électricité renouvelable et prévisible dont la puissance est partiellement garantie. »

La pilo­ta­bi­li­té de l’énergie hydrau­lique lui per­met éga­le­ment de répondre effi­ca­ce­ment aux pics de consom­ma­tion. Au moment des pointes, la contri­bu­tion de l’hydroélectricité aug­mente et peut repré­sen­ter de 20 à 25 % de l’électricité pro­duite en France, contri­buant à résoudre les dif­fi­cul­tés en termes d’équilibre offre-demande. La flexi­bi­li­té de l’hydroélectricité faci­lite le déve­lop­pe­ment de la pro­duc­tion éolienne et solaire. La durée de vie d’une cen­trale hydro­élec­trique est de l’ordre du siècle plu­tôt que de 20 à 30 ans. 

C’est une source d’énergie natio­nale avec une filière indus­trielle solide implan­tée en France, com­po­sée de 1 800 entre­prises de toutes tailles, dont 1 700 exploi­tants, employant 12 000 per­sonnes, qui exporte lar­ge­ment ses savoir-faire (élec­tro­nique, génie civil, auto­ma­tisme, fabri­ca­tion de tur­bines et de conduites for­cées, bureaux d’études). Néan­moins, l’hydroélectricité a des impacts sur les cours d’eau, qui doivent être pris en compte dans le choix et le déve­lop­pe­ment des pro­jets pour main­te­nir un haut niveau de pro­tec­tion de la bio­di­ver­si­té et des fonc­tion­na­li­tés natu­relles des cours d’eau.

Source : « Pla­ni­fier une France décar­bo­née – mise en concer­ta­tion de la PPE et de la SNBC ».

Des possibilités révisées à la hausse

Depuis 2003, le poten­tiel hydro­élec­trique en France a fait l’objet d’analyses suc­ces­sives, dont les conclu­sions ont été inté­grées dans les exer­cices de pro­gram­ma­tion PPI (pro­gram­ma­tion plu­ri­an­nuelle des inves­tis­se­ments de pro­duc­tion élec­trique) jusqu’en 2009, puis de la PPE (pro­gram­ma­tion plu­ri­an­nuelle de l’énergie) à par­tir de 2016. Le rap­port Dam­brine de mars 2006 sur les pers­pec­tives de déve­lop­pe­ment de la pro­duc­tion hydro­élec­trique en France a été deman­dé par le ministre de l’Économie, des Finances et de l’Industrie Thier­ry Bre­ton à son haut fonc­tion­naire de déve­lop­pe­ment durable. 

Il a en pre­mier lieu éva­lué le poten­tiel tech­nique de déve­lop­pe­ment des ins­tal­la­tions hydro­élec­triques, indé­pen­dam­ment des contraintes éco­no­miques et envi­ron­ne­men­tales ain­si que de celles liées aux autres usages de l’eau, à hau­teur de 28,4 TWh et de 4,3 GW de STEP sup­plé­men­taires. Le déve­lop­pe­ment ne pour­ra bien sûr jamais être réa­li­sé à ce niveau. Mais cette éva­lua­tion théo­rique pré­sente l’intérêt d’indiquer l’ordre de gran­deur d’un majo­rant des poten­tiels accessibles.

Des objectifs très raisonnables

La PPI a fixé en 2006 un objec­tif de déve­lop­pe­ment pour 2015, avec prise en compte de ces contraintes éco­no­miques et envi­ron­ne­men­tales, dans une four­chette au mini­mum de main­tien de la pro­duc­tion hydro­élec­trique (+ 0 TWh) et pou­vant mon­ter jusqu’à + 7 TWh, ce qui avait été pro­po­sé par le rap­port Dam­brine, ain­si qu’un objec­tif de 2 GW de STEP réa­li­sable éga­le­ment à l’horizon 2015. La PPI sui­vante en 2009 a béné­fi­cié des ana­lyses sur le poten­tiel de déve­lop­pe­ment de l’hydroélectricité du Comop 10 du Gre­nelle de l’environnement.

Le ministre d’État Jean-Louis Bor­loo, char­gé de l’écologie et de l’énergie, a pré­ci­sé fin 2009 l’objectif à atteindre à fin 2020, concer­nant la pro­duc­tion hydro­élec­trique en France métro­po­li­taine, d’accroître l’énergie pro­duite en moyenne sur une année de 3 TWh et d’augmenter la puis­sance ins­tal­lée de 3 GW au 31 décembre 2020 (cf. arrê­té PPI du 15 décembre 2009). L’objectif de déve­lop­pe­ment de + 7 TWh en 2020 ini­tia­le­ment pro­po­sé a donc été revu à la baisse. Il a été arbi­tré à + 3 TWh par le ministre Bor­loo, dans le but de conci­lier le déve­lop­pe­ment d’une hydro­élec­tri­ci­té durable en cohé­rence avec la res­tau­ra­tion des milieux aqua­tiques. Ces + 3 TWh sont à rap­pro­cher du poten­tiel tech­nique de 28,4 TWh : près de 10 % seule­ment de ce poten­tiel de déve­lop­pe­ment ont été validés.

Des réalisations décevantes

Vu d’aujourd’hui, le bilan du déve­lop­pe­ment de l’hydroélectricité réa­li­sé jusqu’en 2020 est déce­vant : des capa­ci­tés qui stag­nent, un pro­duc­tible moyen en régres­sion, impac­té par le ren­for­ce­ment de la régle­men­ta­tion envi­ron­ne­men­tale et le réchauf­fe­ment cli­ma­tique. Aucun des objec­tifs fixés en 2006 pour 2015 et en 2009 pour 2020 n’a été atteint. Même par­tiel­le­ment : pas de réa­li­sa­tion de nou­velles STEP, à hau­teur de 2 GW. Pas de crois­sance du pro­duc­tible à hau­teur de + 3 TWh par des nou­velles ins­tal­la­tions. C’est ce que montre bien la com­pa­rai­son des capa­ci­tés du parc hydro­électrique en France entre 2002 et 2024.

Le parc hydro en France métropolitaine en 2002

25,4 GW de puis­sance pour un pro­duc­tible de 70 TWh (rap­port au Par­le­ment sur la pro­gram­ma­tion plu­ri­an­nuelle des inves­tis­se­ments de pro­duc­tion élec­trique du 29 jan­vier 2002).

Équi­pe­ment hydrau­lique en France métro­po­li­taine en 2002 – source RTE.

Le parc hydroélectrique aujourd’hui

La puis­sance totale ins­tal­lée en 2024 est de 25,7 GW en France conti­nen­tale. Soit une aug­men­ta­tion faible de la capa­ci­té de 0,3 GW par rap­port à la puis­sance maxi­male de 25,4 GW consta­tée en 2002. Après une longue phase de stag­na­tion entre 2002 et 2020, avec une aug­men­ta­tion de la capa­ci­té hydro­élec­trique totale de 0,1 GW, il est consta­té un léger déve­lop­pe­ment avec une aug­men­ta­tion des capa­ci­tés mises en ser­vice de 0,2 GW entre 2020 et 2023, cor­res­pon­dant à l’objectif pour 2023 de la PPE2 adop­tée en avril 2020.

En revanche, le pro­duc­tible annuel, fon­dé sur des condi­tions hydro­lo­giques moyennes, est en recul de plus de 10 % entre 2002 (68,6 TWh hors STEP) et 2018 (61 TWh hors STEP) et de près de 20 % avec ce qui est pré­vu par la PPE3 (en pro­jet) pour 2030 et 2035 (54 TWh hors STEP). Com­ment expli­quer ce recul impor­tant de la pro­duc­tion hydro­élec­trique moyenne ? Deux fac­teurs de réduc­tion du pro­duc­tible sont à considérer.

Les causes environnementales et le dérèglement climatique

La régle­men­ta­tion envi­ron­ne­men­tale appli­cable aux ins­tal­la­tions hydro­élec­triques a été signi­fi­ca­ti­ve­ment ren­for­cée sur la période, impac­tant l’exploitation des ouvrages, pour pré­ser­ver la qua­li­té des milieux aqua­tiques et garan­tir les autres usages de l’eau : main­tien d’un débit mini­mal dans le cours d’eau, amé­na­ge­ments pour réta­blir la conti­nui­té éco­lo­gique, besoins crois­sants en eau pour d’autres usages que l’hydroélectricité… Le dérè­gle­ment cli­ma­tique menace la sta­bi­li­té de pro­duc­tion hydroélectrique.

Les condi­tions météo­ro­lo­giques sont de plus en plus variables d’une année à l’autre. Elles ont un impact sur le débit des cours d’eau. Pen­dant l’été, la baisse des pré­ci­pi­ta­tions et l’augmentation de tem­pé­ra­ture dimi­nuent les débits et la pro­duc­tion d’électricité. En hiver, la fonte des neiges plus pré­coce et le rem­pla­ce­ment des chutes de neige par de la pluie aug­mentent les débits. Les simu­la­tions cli­ma­tiques montrent un assè­che­ment accru du pour­tour médi­ter­ra­néen remon­tant jusqu’aux Alpes dans les décen­nies à venir. La multipli­cation des épi­sodes de séche­resse dégrade la pro­duc­tion hydro­élec­trique du fait d’une res­source en eau plus rare et de débits moyens réduits en été.

“L’objectif d’augmentation de 2,8 GW pour 2035 est ambitieux.”

L’objectif d’augmentation des capa­ci­tés hydro­élec­triques en France de 2,8 GW pour 2035, ins­crit dans la PPE3 (en pro­jet), est ambi­tieux au regard du déve­lop­pe­ment qui a pu être effec­ti­ve­ment réa­li­sé au cours des vingt der­nières années. Com­ment chan­ger de bra­quet ? Quelles réformes faire abou­tir prio­ri­tai­re­ment : un cadre juri­dique robuste, un cadre éco­no­mique inci­tant aux inves­tis­se­ments dans les STEP ? Quels autres pro­jets prio­ri­taires à développer ?

Un nouveau cadre juridique robuste

Les ins­tal­la­tions hydro­élec­triques de plus de 4,5 MW sont pla­cées en France sous le régime juri­dique des conces­sions. Les 340 conces­sions hydro­élec­triques repré­sentent plus de 90 % du total de la puis­sance hydro­élec­trique ins­tal­lée. Le cadre juri­dique de l’hydroélectricité en France est fra­gi­li­sé. La Com­mis­sion euro­péenne a en effet adres­sé aux auto­ri­tés fran­çaises deux mises en demeure, en 2015 par la DG COMP et en 2019 par la DG GROW, enga­geant un précontentieux.

La pre­mière pro­cé­dure, au titre de la concur­rence, est rela­tive à l’attribution à EDF et au main­tien à son béné­fice de l’essentiel des conces­sions hydro­élec­triques fran­çaises et sa com­pa­ti­bi­li­té avec les articles 106 et 102 du Trai­té sur le fonc­tion­ne­ment de l’Union euro­péenne. La seconde pro­cé­dure, au titre du mar­ché inté­rieur, vise le non-res­pect par la France des règles de mise en concur­rence et de la com­mande publique incluses dans la direc­tive conces­sion. Une réforme du cadre juri­dique de l’hydroélectricité résol­vant ce pré­con­ten­tieux pour­rait aider à relan­cer les inves­tis­se­ments. Ce nou­veau cadre devra être robuste sur le plan juri­dique, en étant conforme au droit fran­çais et au droit européen.

Lire aus­si : Le pro­blème des conces­sions hydroélectriques

Un cadre économique pour les STEP

Le prin­ci­pal objec­tif de déve­lop­pe­ment de l’hydro­électricité en France d’ici 2035 concerne les nou­velles STEP. La capa­ci­té sup­plé­men­taire à mettre en ser­vice d’ici 2035 visée par la PPE3 (en pro­jet) est de 1,7 GW. Un cadre éco­no­mique adé­quat sécu­ri­sant les inves­tis­se­ments est néces­saire pour le déve­lop­pe­ment de ces actifs dont l’intensité en capi­tal est éle­vée et la durée de vie impor­tante. Le seul recours au mar­ché est insuf­fi­sant, car les rému­né­ra­tions sont très vola­tiles et dif­fi­ciles à anti­ci­per dans la durée. Ce cadre éco­no­mique doit être de long terme, répon­dant aux besoins de visi­bi­li­té atten­dus des inves­tis­seurs pour sécu­ri­ser la pro­gram­ma­tion et les recettes de ces ins­tal­la­tions et mini­mi­ser les coûts de financement.

Le potentiel prioritaire à développer (hors STEP)

Plu­sieurs autres axes de déve­lop­pe­ment de l’hydroélectricité ont été iden­ti­fiés, hors STEP : de nou­velles ins­tal­la­tions en sites vierges, l’équipement de seuils exis­tants, les aug­men­ta­tions de puis­sance sur des ins­tal­la­tions exis­tantes. L’acceptabilité des pro­jets est une condi­tion de leur déve­lop­pe­ment. Hors STEP, l’objectif de déve­lop­pe­ment d’ici 2033 s’élèverait à + 0,80 GW, notam­ment par aug­men­ta­tion de puis­sance des conces­sions exis­tantes (+ 0,45 GW) et la construc­tion de nou­velles ins­tal­la­tions en sites vierges (+ 0,24 GW). Notons que des dis­po­si­tifs de sou­tien existent déjà pour des petites ins­tal­la­tions, soit par arrê­té tari­faire, soit par appel d’offres.

« L’acceptabilité des projets est une condition de leur développement. »

L’augmentation de puis­sance des ins­tal­la­tions exis­tantes ou la moder­ni­sa­tion des équi­pe­ments exis­tants pré­sentent sou­vent des avan­tages en termes d’acceptabilité, car ces ouvrages sont déjà bien ancrés dans les ter­ri­toires. La construc­tion de nou­veaux ouvrages en sites vierges pose la ques­tion de l’impact sur le milieu natu­rel et les éco­sys­tèmes, sur la bio­di­ver­si­té, dans un contexte de raré­fac­tion de la res­source en eau, pou­vant mettre en ten­sion les usages de l’eau entre les dif­fé­rents acteurs des territoires. 

Le contexte est favo­rable : le sys­tème élec­trique requiert une flexi­bi­li­té crois­sante pour inté­grer le déve­lop­pe­ment d’une pro­duc­tion renou­ve­lable, éolienne et pho­to­vol­taïque plus variable, dont on a besoin pour faire face à une demande atten­due en forte hausse du fait de l’électrification des usages, évo­lu­tion majeure de la tran­si­tion éner­gé­tique. Les avan­tages dif­fé­ren­ciants de l’hydroélectricité sont plé­bis­ci­tés, et de plus en plus. Or la satis­fac­tion des futurs besoins en eau pour d’autres usages peut avoir pour consé­quence de réduire la flexi­bi­li­té des ins­tal­la­tions de pro­duc­tion hydro­élec­trique exis­tantes. D’où l’intérêt, en plus du déve­lop­pe­ment des STEP, de sou­te­nir tous les pro­jets conci­liant déve­lop­pe­ment de capa­ci­tés de flexi­bi­li­té sup­plé­men­taires, mul­tiu­sages de l’eau et biodiversité.

Des pers­pec­tives inté­res­santes de déve­lop­pe­ment de l’hydroélectricité en France ont été iden­ti­fiées pour 2035. Ces pro­jets, forts des avan­tages dif­fé­ren­ciants de cette source renou­ve­lable, contri­bue­ront à la réa­li­sa­tion de la tran­si­tion éner­gé­tique. C’est une néces­si­té que de créer les condi­tions juri­diques et éco­no­miques indis­pen­sables pour déclen­cher ces investissements.

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