D’ici quelques années, le Portugal veut couvrir 80 pour cent de son électricité avec des énergies renouvelables. Mais que se passe-t-il si le soleil ne brille pas ou s’il n’y a pas de vent ? Une gigantesque centrale de pompage-turbinage vient alors à la rescousse.
Le fleuve Tâmega, situé dans le nord du Portugal, hérissé de pins, est l’un des principaux protagonistes de cette histoire. Elle raconte comment l’électricité verte peut être injectée de manière fiable dans le réseau lorsqu’elle est nécessaire, que l’énergie éolienne ou solaire soit disponible ou non.
Franka Welz
Studio ARD Madrid
Un lac de retenue en bas, un lac de retenue en haut, entre les deux près de huit kilomètres de tubes de tunnel souterrains que les ingénieurs de l’entreprise énergétique espagnole Iberdrola ont creusés dans le flanc de la montagne. Dans le réservoir supérieur s’accumule l’eau pompée dans le réservoir inférieur, explique l’ingénieur en génie civil Rafael Chacón. Cette eau est stockée afin de pouvoir produire de l’électricité verte à la demande.
La nouvelle centrale de pompage-turbinage au Portugal
Sebastian Kisters, ARD Madrid, tagesthemen, 22.2.2023
« Comme une batterie géante »
L’eau du réservoir supérieur est en perpétuel mouvement : Tantôt le niveau monte, tantôt il baisse. Plus il est élevé, plus l’énergie stockée dans le système est importante. « Comme une gigantesque batterie », explique Chacón. Lorsque le réseau électrique portugais a besoin de plus d’énergie, celle-ci est produite avec l’eau de ce réservoir supérieur. Lorsqu’il y a un surplus d’énergie dans le système, par exemple les jours de grand vent, l’eau du réservoir inférieur est pompée vers le haut et stockée dans le réservoir supérieur.
L’eau et la gravité rendent cela possible. Selon Iberdrola, le réservoir supérieur a une capacité de 13,7 hectomètres cubes, soit 13,7 milliards de litres d’eau. Si le vent et le soleil venaient à manquer complètement, cela permettrait de couvrir les besoins en électricité de l’agglomération de Porto – la deuxième ville du pays – pendant 24 heures. Cela correspondrait à la capacité de stockage de 1,5 million de batteries domestiques ou de 400.000 batteries pour voitures électriques, affirme Iberdrola.
A titre de comparaison, la gigantesque centrale de pompage-turbinage « Nant de Drance », située dans les Alpes valaisannes, à la frontière entre la Suisse et la France, pourrait fournir de l’électricité pendant 20 heures avant que le lac de retenue de cette région ne soit vide.
Une pièce maîtresse au plus profond de la montagne
Le cœur de cette centrale de pompage-turbinage portugaise se trouve au plus profond d’un versant de montagne. Des tunnels mènent à une immense caverne, c’est bruyant. Quatre grandes turbines-pompes se trouvent ici. Trois d’entre elles pompent bruyamment l’eau du lac de retenue inférieur vers le lac de retenue supérieur.
Chacón explique la particularité de ce système : la centrale de pompage-turbinage peut basculer à tout moment entre le mode de pompage et le mode de production d’électricité, en fonction des besoins. Les périodes de faible consommation d’électricité sont utilisées pour remplir le réservoir supérieur. Le matin, lorsque les sèche-cheveux s’allument dans tout le Portugal, la centrale fournit de l’énergie supplémentaire au réseau électrique, ainsi qu’à d’autres heures de pointe, par exemple à l’heure du dîner.
À l’intérieur du barrage se trouvent quatre grandes turbines-pompes dans lesquelles peuvent s’écouler 40.000 litres d’eau par seconde.
Image : ARD-Studio Madrid
40.000 litres par seconde
Le tout ne fonctionne pas avec une minuterie, mais littéralement à la demande. La centrale de pompage-turbinage est entièrement reliée au réseau électrique portugais : Si elle a besoin de plus d’électricité, elle reçoit un signal, d’énormes vannes s’ouvrent et des masses d’eau se précipitent à travers de longues conduites. L’énergie cinétique est transformée en électricité verte à l’aide des turbines rugissantes.
40.000 litres par seconde peuvent passer dans chacune des quatre turbines-pompes, ce qui permettrait de remplir 200 grandes baignoires. Ensemble, les quatre ont une puissance de 880 mégawatts.
Un impact considérable sur le paysage
Le projet géant représente une atteinte considérable au paysage. Cela est très clair sur le grand chantier restant dans la zone du lac de retenue inférieur, où de l’énergie est produite même sans accumulation par pompage. Ici, on travaille sur le dernier des trois barrages ; haut de près de 80 mètres, il devrait être terminé cette année.
2000 emplois ont été créés dans la région grâce aux seuls travaux de construction du projet. Si l’on compte les hôtels, la restauration et autres, ce sont même 13.000 personnes qui en tirent un revenu.
Un projet gigantesque – mais qui représente aussi une atteinte considérable au paysage
Image : ARD-Studio Madrid
Cher, mais sans alternative
Outre les dimensions de l’infrastructure, la plaquette de prix est également énorme : 1,5 milliard d’euros auront finalement été investis dans le projet, y compris des fonds pour des mesures compensatoires sociales et environnementales, dont des équipements pour les pompiers locaux, de nouvelles routes et de nouveaux ponts ainsi que la création de surfaces de compensation.
Coûteux, mais sans alternative si l’on veut réussir la transition énergétique malgré les fluctuations de l’énergie éolienne et solaire, explique l’ingénieur Chacón : « Si nous voulons utiliser beaucoup de ces installations, nous avons besoin de plus de centrales de pompage-turbinage qui peuvent produire de l’énergie quand on en a besoin. Et la stocker ensuite lorsqu’il y a un surplus d’énergie renouvelable que l’on ne peut pas contrôler ».
Un sujet pour toute l’Europe
Il s’agit également de la stabilité du réseau électrique – un sujet qui ne concerne pas seulement le Portugal, mais l’Europe entière. L’Autriche veut s’approvisionner exclusivement en énergie renouvelable d’ici 2030. C’est pourquoi une nouvelle centrale de pompage-turbinage devrait voir le jour d’ici 2025 à Kaprun, en Autriche, augmentant ainsi considérablement la capacité des installations déjà existantes.
Les paysages remplis de centrales de pompage-turbinage et de barrages comme remède à l’imprévisibilité de l’énergie éolienne et solaire ne peuvent toutefois pas être construits partout sans autre. Avec ses plateaux et ses régions montagneuses, généralement peu peuplées, le Portugal présente une topographie favorable à ce type de projets et en exploite déjà plusieurs.
La situation géographique complique toutefois la contribution portugaise à une solution paneuropéenne du grand problème de la transition énergétique.
Note de la rédaction : dans une version antérieure de l’article, des quantités erronées avaient été utilisées pour la capacité du bassin de retenue. Nous avons corrigé cela.
