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Energie hydraulique : un exemple
Etude du barrage de Champagney
Avant-propos Le but de cet article est de montrer les possibilités offertes par les ressources naturelles locales pour participer à une production d’électricité d’origine renouvelable.
Historique du barrage
Le barrage-réservoir de Champagney a été construit pour servir à l’alimentation du Canal de Montbéliard à la Haute-Saône, dont il est l’ouvrage essentiel. Ce canal est connu par les belfortains comme "la coulée verte". Sa construction fut décidée le 27 Janvier 1882. En 1905 la partie en maçonnerie en pierres, de 175 000 m3, est terminée. Après un essai de remplissage, des fuites sont détectées et une seconde phase de travaux a eu lieu. Un second barrage a alors été reconstruit contre le premier, travaux qui durent jusqu’en 1926. La mise en eau est terminée en mai 1926.
La cote altimétrique du barrage est de 411.85 m, sa longueur de 785 m, la hauteur maxi au niveau de la bonde de vidange est de 41 m et les fondations au niveau de la partie la plus haute font de 32 m de largeur.
Potentiel hydraulique
Le réservoir a aujourd’hui pour fonction principale l’alimentation en eau du canal du Rhône au Rhin pendant la période d’étiage, à travers un réseau de rigoles de 30 km de long. Le barrage ne produit pas d’électricité mais il le pourrait, comme tout site ou se trouve une chute d’eau avec un certain débit. Ainsi, des dissipateurs d’énergie sont implantés au pied du barrage. Ce rôle de dissipation de l’énergie pourrait être assuré par une turbine et un alternateur, qui auraient l’intérêt de transformer l’énergie de l’eau en électricité.
Le barrage est exploité par les Voies Navigables de France (VNF). Les responsables du site nous ont très bien accueillis et fait visiter le barrage. Ils nos ont aussi fourni les relevés annuels de débits et les différentes hauteurs de chutes.
Dimensionnement d’une centrale
A partir de ces données il est possible de déterminer une puissance d’équipement. Cette puissance doit être calculée pour optimiser le temps de fonctionnement de la centrale. Le débit retenu est généralement le débit médian (Q50), qui est la valeur rencontrée 50 % du temps. De même, plusieurs hauteurs de chute peuvent être envisagées. Nous avons retenu 27 mètres, qui est la différence de hauteur entre le niveau de l’eau et la bonde de vidange, située plus bas que la sortie utilisée actuellement au pied du barrage.
La puissance peut se calculer avec la formule simplifiée suivante :
P(kW) = 7 x Q (m3) x H (m)
On obtient ici une puissance installée de l’ordre de 75 kW. En prenant un débit d’équipement légèrement supérieur, il est possible d’envisager une puissance de 100 kW.
Production annuelle.
La production correspondante se situe entre 600 et 800 MWh/an, ce qui correspond à l’électricité consommée par 180 foyers.
La faisabilité d’un tel projet n’est pas acquise, de nombreux points techniques, administratifs et environnementaux sont à valider avant. Mais cet exemple permet de mettre en avant les potentialités des ressources naturelles qui font partie du paysage quotidien des habitants du secteur.