Grâce à son simulateur HydroCore, TENEVIA a reconstitué 30 années de débits historiques afin d’améliorer la connaissance hydrologique du territoire de la concession du Beaufortain. Le modèle HydroCore peut également être utilisé pour prévoir les futurs régimes hydrologiques à partir de scénarios de changements climatiques.

Contexte du renouvellement des concessions hydroélectriques en France

Première source d’électricité renouvelable en France, l’hydroélectricité se situe à la seconde place du mixte énergétique français. En effet, le pays dispose du deuxième parc hydroélectrique installé en Europe après la Norvège. Cette puissance représente environ 20% de la puissance électrique totale installée en France qui compte près de 400 concessions hydroélectriques soit plus de 90 % du total de la puissance hydroélectrique installée dans l’hexagone.

Le renouvellement des concessions hydroélectriques constitue donc un enjeu majeur pour l’État français qui souhaite tirer le meilleur parti de ces installations en terme énergétique (puissance installée, capacité de modulation), économique (afin de tirer bénéfice de ces installations amorties) et environnemental (énergie renouvelable non émettrice de gaz à effet de serre) à condition de limiter l’impact des ouvrages sur les milieux aquatiques. Aussi, depuis la loi du 16 octobre 1919, l’hydroélectricité est réglementée par l’État. Relative à l’utilisation de l’énergie hydraulique, cette loi stipule que « nul ne peut disposer de l’énergie des marées, des lacs et des cours d’eau […] sans une concession ou une autorisation de l’État » (article L.511-1 du code de l’énergie). La procédure d’octroi des concessions a été précisée dans le livre V du code de l’Énergie par la loi du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) et son décret d’application 2016-530. En particulier, l’État choisira pour chaque concession la meilleure offre compte tenu des trois critères suivants : l’optimisation énergétique, le critère environnemental et le critère économique.

 

Exploitation d'HydroCore pour l'évaluation du potentiel hydrologique du complexe du Beaufortain

CNR, premier producteur français d’énergie 100% renouvelable, se positionne sur le renouvellement des concessions hydroélectriques en France. Afin d’appréhender au mieux le contexte d’exploitation, il est nécessaire de caractériser le potentiel hydroélectrique, son ampleur, sa variabilité mais aussi les risques et vulnérabilités associés à la gestion de la ressource. Toutefois, cette tâche peut s’avérer relativement délicate pour des chaines d’aménagement complexes situées en milieu de montagne où les données et mesures météorologiques, nivologiques, glaciologiques et hydrométriques sont éparses et très hétérogènes. TENEVIA a donc, dans le cadre d’une candidature à la reprise des aménagements de la Vallée du Beaufortain, fourni un appui opérationnel à CNR.

Les principales étapes de l’étude effectuée par TENEVIA peuvent de décliner de la façon suivante:

  • inventaire des données disponibles sur les caractéristiques physiographiques, les forçages météorologiques, les ressources hydrologiques, les aménagements et les usages ;
  • élaboration d’une stratégie permettant d’estimer les précipitations liquides et solides ainsi que les températures sur plusieurs dizaines d’années sur la zone d’intérêt ;
  • mise en place d’un modèle hydrologique spatialisé permettant de reconstituer sur une période de 53 ans la dynamique du manteau neigeux et des chroniques d’apports naturels au pas de temps journaliers sur 32 points d’intérêt ;
  • étalonnage et validation à partir de données très éparses et hétérogènes permettant de caractériser la dynamique météorologique, glaciaire, nivale et hydrologique ;
  • désagrégation des chroniques de forçages (températures et précipitations) du pas de temps journalier au pas de temps horaire à partir d’un générateur stochastique calé sur un bassin voisin ;
  • estimation des débits caractéristiques de crue et d’étiage à partir du modèle hydrologique spatialisé et d’une analyse fréquentielle;
  • estimation des pertes par évapotranspiration dans les retenues d’altitude.

 

 

L’ensemble des données produites ont pu ainsi être directement exploitées ou indirectement utilisées pour les autres volets nécessaires à constitution du dossier d’appel d’offres. L’étude a été menée en étroite relation avec la direction de l’ingénierie de CNR. L’expertise apportée par TENEVIA en modélisation hydrologique, fusion de données hétérogènes et traitement des incertitudes a grandement contribué à la qualité du dossier constitué.