Au-delà de l’énergie propre : les nombreux avantages de l’hydroélectricité
25 juin 2025
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Les centrales et les barrages hydroélectriques fournissent de l’énergie renouvelable et fiable aux collectivités, mais ils offrent beaucoup plus
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Par Mario Finis
Un avenir durable pour la planète et les collectivités dépend de la réduction des émissions de carbone et de la production d’une énergie plus propre. Mais un obstacle doit être surmonté : l’augmentation de la demande d’électricité. Cette augmentation est due à l’électrification de plusieurs industries, dont l’automobile et le bâtiment, sans compter les centres de données qui consomment énormément d’énergie.
Mais à cette situation attribuée aux pays industrialisés s’en ajoute une autre. Des millions de personnes dans le monde vivent encore sans un approvisionnement fiable en énergie et aspirent à une vie meilleure.
Cette demande d’énergie accrue et la nécessité de lutter contre les effets des changements climatiques stimulent le développement des énergies renouvelables. Une grande partie de l’attention se porte sur l’éolien, le solaire et le stockage d’énergie par batterie. L’énergie hydroélectrique est souvent négligée. Et l’accumulation de l’énergie par pompage — le meilleur moyen éprouvé de stocker de grandes quantités d’énergie propre — est souvent oubliée.
Le stockage d’énergie est essentiel à la transition énergétique, particulièrement lorsque le soleil ne brille pas et que le vent ne souffle pas. C’est la meilleure façon d’assurer la sécurité et la fiabilité des réseaux électriques. D’ailleurs, il y a déjà des exemples dans le monde entier de pannes survenues en raison d’une production intermittente d’énergie.
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Aucune autre source d’énergie renouvelable n’offre autant d’avantages à long terme que l’hydroélectricité.
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Dans les efforts pour accroître le recours aux énergies renouvelables, les nombreux avantages des projets d’hydroélectricité et de barrages sont souvent négligés. L’industrie énergétique a maintenant des décennies d’expérience dans le secteur des barrages et de l’hydroélectricité. Cela a permis l’élaboration de nouvelles normes favorisant le développement durable et l’évolution des approches afin de réduire les impacts environnementaux. Dans certains cas, de tels projets peuvent même améliorer les régimes d’écoulement des eaux et les conditions environnementales, et apporter d’autres bienfaits. Et l’apport en énergie propre n’est qu’un des aspects positifs. Les projets d’hydroélectricité et d’accumulation d’énergie par pompage ont également un effet multiplicateur sur la production d’électricité. Ils permettent d’alimenter les réseaux électriques avec d’autres énergies renouvelables intermittentes, comme l’énergie éolienne et solaire, ce qu’il ne serait pas possible de faire autrement.
Les projets d’hydroélectricité et de barrages entraînent de nombreuses retombées positives sur trois principaux aspects : le réservoir, l’eau et l’énergie. Voyons ensemble ces avantages, qui vont au-delà de la capacité à produire de l’énergie propre et renouvelable.
Profiter du réservoir
L’une des principales caractéristiques de tout projet de barrage ou de centrale hydroélectrique est le réservoir. Un réservoir est une grande étendue d’eau située derrière un barrage et qui stocke l’énergie potentielle de l’eau, cette dernière étant utilisée pour produire de l’énergie en cas de besoin. Une installation d’accumulation d’énergie par pompage comprend deux réservoirs, l’un supérieur et l’autre inférieur, pour stocker l’eau qui sera utilisée pendant les périodes de pointe. J’y reviendrai plus tard.
Les réservoirs des installations hydroélectriques peuvent servir à de nombreuses fins. Ils permettent de conserver l’eau pour la consommation, l’irrigation et pour les besoins des collectivités. Mais ils peuvent aussi aider à atténuer les effets des événements climatiques, comme les inondations et les sécheresses. Par exemple, pendant les périodes de précipitations extrêmes, les réservoirs peuvent absorber et stocker l’eau pour un usage ultérieur. Cela permet de prévenir l’inondation des collectivités, des infrastructures ou des écosystèmes naturels avoisinants. Inversement, pendant les saisons et les périodes de sécheresse, l’eau peut être libérée des réservoirs pour répondre aux besoins de la population et des écosystèmes.
Les réservoirs peuvent aussi servir à des fins récréatives et commerciales souvent insoupçonnées. En effet, ceux-ci peuvent être utilisés pour des activités de loisirs telles que la navigation de plaisance, la natation et la pêche. Aux États-Unis, certains grands réservoirs hydroélectriques bien connus, comme le lac Powell et lac Mead, offrent des possibilités de loisirs. Mais il existe de nombreux réservoirs plus petits qui constituent aussi d’excellents sites de loisirs. Les lacs Candlewood et Hop Brook, ainsi que le réservoir de la centrale Falls Village, où se pratiquent des activités de rafting et de kayak en eaux vives, se trouvent à une courte distance d’un lieu que ma famille et moi visitons en été dans le Connecticut. En effet, nous avons souvent fait de la planche à pagaie avec nos chiens sur des réservoirs. Ces plans d’eau soutiennent également des entreprises et des emplois, notamment dans les secteurs de la navigation de plaisance, du tourisme et des loisirs. Les rives de certains réservoirs sont même bordées de résidences.
Tous les éléments ci-dessus peuvent générer des retombées économiques directes et indirectes pour la région. Les retombées récréatives d’un projet peuvent à elles seules être évaluées à plusieurs millions de dollars par année. Par exemple, l’Université d’État de l’Oregon estime que les 13 réservoirs fédéraux du bassin de la rivière Willamette génèrent annuellement environ 5 millions de dollars de retombées dans le domaine récréatif. Ce chiffre pourrait atteindre 12 millions de dollars d’ici la fin du siècle. Une autre étude portant sur un seul réservoir dans le Wisconsin révèle des retombées annuelles de plus de 6,5 millions de dollars pour les résidents et les visiteurs.
Voici maintenant d’autres usages de l’eau, outre la production d’énergie propre.
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De nombreux réservoirs hydroélectriques sont utilisés pour la navigation de plaisance, la natation et la pêche. C’est l’un des avantages « cachés » de l’hydroélectricité.
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Tirer parti de l’eau
L’une des principales utilisations de l’eau retenue par les barrages hydroélectriques est, bien entendu, de faire tourner les turbines pour produire de l’électricité. Mais aux États-Unis, à peine environ 3 % des barrages sont utilisés pour la production d’électricité. Les barrages actuellement dépourvus d’installations de production hydroélectrique offrent des occasions de fournir de l’énergie propre et renouvelable en utilisant l’infrastructure existante sans construire de nouveaux barrages. Le barrage de Red Rock sur la rivière Des Moines, près de Pella dans l’Iowa, en est un bon exemple. Il a été construit dans les années 1960 pour lutter contre les inondations et pour les loisirs. Mais grâce à la réalisation du projet hydroélectrique de Red Rock, la région peut désormais compter sur la production de 55 mégawatts d’énergie renouvelable pour les générations à venir.
Dans le cas des projets d’accumulation par pompage, qui comportent deux réservoirs, l’eau est turbinée pendant les périodes de pointe et repompée pendant les périodes où la quantité d’électricité dans le réseau dépasse les besoins. Par exemple, cela peut se produire au milieu d’une journée ensoleillée, lorsque la production d’électricité solaire est supérieure aux besoins.
Les installations hydroélectriques et les barrages permettent également d’utiliser l’eau d’autres manières. Comme mentionné plus tôt, les collectivités avoisinantes peuvent y puiser de l’eau en cas de sécheresse. Mais d’autres usages sont aussi possibles. Par exemple, l’eau peut servir à refroidir des centrales thermiques classiques, des usines de fabrication et des installations industrielles, voire des centrales nucléaires. C’est le cas du barrage Hoover sur le fleuve Colorado et du barrage Grand Coulee sur le fleuve Columbia. L’eau peut aussi être utilisée dans certaines zones rurales qui ne sont pas reliées aux grandes infrastructures d’eau. Cela est particulièrement vrai pour les secteurs de l’élevage et de l’agriculture en régions éloignées.
Ces derniers temps, les réservoirs peuvent également fournir de l’eau en cas d’urgence, notamment lors de feux de forêt. Nous avons récemment pu constater l’importance de ces infrastructures lors des tragiques incendies qui ont ravagé la Californie. Certains réservoirs étaient alors hors service, ce qui a contribué à la pénurie d’eau lors des efforts d’intervention. Dans d’autres cas, des avions et des hélicoptères ont pu utiliser l’eau stockée dans les réservoirs pour combattre les flammes. À l’avenir, souhaitons que les installations hydroélectriques et les barrages seront utilisés de manière plus efficace en cas de feux de forêt.
Comme vous pouvez le constater, le fait de disposer d’une grande quantité d’eau en réserve peut présenter de nombreux avantages. Cela peut également contribuer à préserver la santé et la sécurité des collectivités. Penchons-nous maintenant sur l’un des principaux avantages de l’hydroélectricité et des barrages : l’énergie renouvelable. Plus précisément, les projets d’accumulation de l’énergie par pompage. Ces types d’installations produisent de l’énergie, la stockent et permettent d’alimenter les réseaux électriques avec d’autres énergies renouvelables.
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Les réservoirs des centrales hydroélectriques et des barrages peuvent fournir de l’eau aux secteurs de l’élevage et de l’agriculture en régions éloignées.
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Produire de l’énergie
Je rappelle que la production hydroélectrique classique utilise l’écoulement de l’eau à travers des turbines pour produire de l’électricité. L’eau s’écoule de l’amont vers l’aval dans une seule direction, en profitant de l’écoulement naturel. L’électricité produite est utilisée de différentes manières. Elle contribue principalement à alimenter les maisons, les entreprises et les collectivités environnantes.
Mais aujourd’hui, l’une des utilisations les plus recherchées de l’énergie hydroélectrique concerne les systèmes d’accumulation par pompage. En effet, selon les estimations de l’organisme REGlobal, il existe actuellement 67 projets d’accumulation d’énergie par pompage aux États-Unis, une augmentation de 43 % depuis 2019.
Plutôt que de tirer parti de l’écoulement unidirectionnel de l’eau comme le font les centrales hydroélectriques classiques, les installations de stockage d’énergie par pompage font circuler l’eau à l’intérieur d’un circuit fermé. Ces installations utilisent deux plans d’eau proches l’un de l’autre, mais présentant une différence d’altitude importante. Lorsque le réseau électrique a besoin de plus d’énergie, l’eau est relâchée du réservoir supérieur vers le réservoir inférieur, faisant tourner au passage des turbines qui produisent de l’électricité. Ce mode de fonctionnement est très similaire à celui de n’importe quelle centrale hydroélectrique. Ce qui distingue une installation d’accumulation par pompage, c’est le fait que l’eau est remontée dans le réservoir supérieur et réutilisée à l’infini. Lorsque d’autres sources comme l’énergie solaire ou éolienne produisent un excédent que le réseau ne peut gérer (et qui, autrement, serait perdu), cette énergie est alors utilisée pour pomper l’eau du réservoir inférieur vers le réservoir supérieur. L’eau y est stockée jusqu’à ce qu’on en ait besoin.
C’est l’un des plus grands avantages de l’accumulation de l’énergie par pompage. Cette solution permet de produire plus d’électricité à partir de sources renouvelables intermittentes comme le solaire et l’éolien en maintenant un équilibre énergétique dans le réseau. Les centrales d’énergies renouvelables produisent la majeure partie de leur électricité pendant la journée, lorsque le soleil brille ou que le vent souffle, des éléments impossibles à contrôler. Or, le pic de la demande d’énergie n’a lieu que le soir, lorsque les gens rentrent chez eux après le travail. Selon l’agence américaine d’information sur l’énergie, la consommation d’énergie atteint son maximum vers 17 h ou 18 h pendant les mois d’été. C’est à ce moment que la plupart des gens consomment de l’énergie pour cuisiner, climatiser leur maison ou, dans certains cas, recharger leur véhicule électrique. Les installations solaires produisent donc la majeure partie de leur électricité au milieu de la journée, alors que les besoins sont plus importants le matin et le soir. C’est ce que l’on appelle la courbe de charge résiduelle, une situation que les centrales d’accumulation par pompage peuvent améliorer en fournissant jusqu’à 12 heures ou plus de stockage d’énergie et en fournissant cette énergie seulement au moment où elle est nécessaire, en intégrant une énergie renouvelable plus fiable dans les réseaux électriques.
" }La production d’énergie propre n’est qu’un des aspects positifs. Les projets d’hydroélectricité et d’accumulation par pompage ont un effet multiplicateur sur la production d’électricité.
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Mais il est également possible d’utiliser les installations d’accumulation de l’énergie par pompage pour le contrôle de la fréquence et du réseau, afin de créer un équilibre et d’éviter les surcharges causées par des changements soudains. Par exemple, la production solaire et éolienne peut fluctuer considérablement en fonction des conditions météorologiques, entre autres lorsque des nuages ou une tempête arrivent inopinément. Un fait intéressant sur l’électricité : l’offre et la demande doivent être parfaitement équilibrées, et ce, en tout temps. Autrement, il y aurait des pannes de courant, une surcharge ou une défaillance du réseau. Grâce aux installations d’accumulation par pompage, l’exploitant d’un réseau peut s’adapter rapidement aux changements et le stabiliser. De cette manière, l’énergie peut être conservée et utilisée pendant les périodes de pointe de demande énergétique afin d’éviter les baisses de tension et les pannes.
L’accumulation de l’énergie par pompage est le moyen le plus efficace de stocker de grandes quantités d’énergie. Voici un autre fait intéressant : cette technique est à l’origine de 96 % de l’ensemble du stockage de l’électricité aux États-Unis. Selon le département américain de l’Énergie, « le secteur américain de stockage de l’énergie par pompage offre environ 22 gigawatts de capacité de production d’électricité et 550 gigawattheures de stockage d’énergie ». Cela représente suffisamment d’énergie pour alimenter plus de 16 millions de foyers pendant 8 à 12 heures, un cycle de production typique pour les projets d’accumulation par pompage.
Mais il est tout de même nécessaire d’accroître le stockage pour pouvoir atteindre les objectifs en matière de réduction des émissions de carbone. La bonne nouvelle dans tout cela, c’est qu’il est possible d’y parvenir sans devoir recourir à tous les minéraux et métaux nécessaires au stockage par batterie. Espérons que de plus en plus d’installations de ce genre seront construites dans les années à venir.
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Mettre à profit les nombreux avantages des barrages et des centrales hydroélectriques
Les projets de barrages et de centrales hydroélectriques servent à l’atteinte de nombreux objectifs. Ils sont encore plus bénéfiques pour la société si l’on considère les Objectifs de développement durable des Nations unies pour « la paix et la prospérité des populations et de la planète, aujourd’hui et dans l’avenir ». Ces projets sont au cœur des objectifs des Nations unies en matière de sécurité alimentaire et d’accès à l’eau et à l’énergie pour tous, par l’entremise de la filière eau-énergie-alimentation, dans laquelle l’hydroélectricité joue un rôle important. De plus, à un moment où une pénurie de personnel se fait sentir dans l’ensemble de l’industrie hydroélectrique, en particulier aux États-Unis, il est important de reconnaître les avantages et les retombées de ces projets et la priorité de maintenir les installations hydroélectriques existantes en activité.
Il est primordial de tirer le meilleur parti des précieuses ressources naturelles de notre planète. Chaque projet sur lequel nous travaillons doit bénéficier au plus grand nombre de personnes possible, et ce, de manière durable. C’est la clé d’une gestion responsable de l’environnement pour les générations qui nous succéderont. Les retombées positives à long terme de l’hydroélectricité dépassent de loin celles des autres sources d’énergies renouvelables. L’énergie propre et les autres avantages découlant de ces projets contribuent grandement à améliorer la qualité de vie des collectivités du monde entier.
Ainsi, la prochaine fois que vous vous rendrez à votre lac ou réservoir préféré pour faire du bateau, nager, pêcher ou simplement vous détendre et profiter de la tranquillité, prenez un moment pour réfléchir aux nombreux bienfaits de l’hydroélectricité. Elle représente bien plus qu’une énergie propre, fiable et renouvelable. Elle contribue aussi à la vitalité des collectivités, à notre résilience face aux urgences et à l’équilibre de nos réseaux électriques.
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