Hydrelect

complexe hydroélectrique d'Emosson - Suisse, canton du Valais et France, département de Haute-Savoie

Historique:

Un premier barrage construit au début des années 20, sur le torrent de Barberine, par les Chemins de Fer Fédéraux (CFF), alimentait la centrale de Chatelard, mise en service en 1923. En 1955 les CFF augmentèrent leur capacité d'accumulation avec le barrage de Vieux-Emosson sur le torrent Nant-de-Drance. La plaine d'Emosson était encore vierge.

C'est une Convention franco-suisse, signée en 1964, qui lançait un projet bi-national avec la création de la Société Emosson SA. Pour la réalisation de cet aménagement, le tracé de la frontière fut modifié de telle sorte que le barrage soit situé en totalité sur le territoire suisse, en contrepartie la centrale de Vallorcine était 100% française.

Description:

Electricité d'Emosson SA capte les eaux dans le Massif du Mont Blanc pour le remplissage de la retenue située à 1930 mètres d'altitude. Après déduction de la part attribuée aux CFF,représentant la capacité d'accumulation détenue à l'origine par cette société, l'eau disponible est répartie à égalité entre les deux pays, et la production est également partagée.
Les eaux des hautes vallées françaises de l'Arve (Sud) et de l'Eau Noire (Ouest) et les eaux suisses du Val Ferret et de la vallée du Trient( Est) sont drainées par trois collecteurs à écoulement libre.

Les collecteurs Sud et Ouest, issus du territoire français, dirigent les eaux captées, par gravité jusqu'à la retenue, alors que les eaux du collecteur Est, transitant par le bassin d' accumulation des Esserts, sont refoulées au moyen de pompes installées dans la centrale de Vallorcine.
L'utilisation des eaux accumulées dans la retenue d'Emosson, sur la chute brute de 1400 m disponible jusqu'à la vallée du Rhône, est réalisée en deux paliers, avec une centrale à Vallorcine (France) et une à Martigny-La Bâtiaz (Suisse). La chute secondaire Les Esserts-Vallorcine peut turbiner directement les eaux du collecteur Est, lorsque celles-ci ne sont pas pompées vers Emosson, et les diriger ensuite sur la chute inférieure Vallorcine-La Bâtiaz. Les eaux sont restituées au Rhône près de Martigny.

La prise d'eau des CFF, initialement située au barrage de Barberine, a été déviée et raccordée au barrage d'Emosson. Un apport gravitaire issu du Val d'Emaney participait au remplissage du barrage de Barberine, celui-ci se trouvant maintenant noyé à -40m du niveau maximum d'Emosson, un pompage a été installé pour l'utilisation de cette adduction.
Parallèlement à la chute d'Emosson SA, les CFF utilisent également les 1400m de dénivellation entre Emosson et la vallée du Rhône au travers de 2 centrales également: Chatelard 1 et 2, Vernayaz.

Située au cœur de l'aménagement la centrale de Vallorcine remplit plusieurs missions :

Elle est le palier supérieur de l'aménagement avec le même débit d'équipement que le palier inférieur auquel elle transmet les eaux de l'accumulation d'Emosson par l'intermédiaire du bassin de compensation de Châtelard.
En hiver elle turbine les eaux du collecteur Est (bassin des Esserts) qui ne sont pas refoulées dans la retenue d'Emosson par pompage.
Elle contribue au transfert par gravité des eaux du collecteur Sud (France) dans la retenue.
L'été, elle sert de station de pompage du collecteur Est pour refouler les eaux entre le bassin des Esserts (cote 1516 m ) et le niveau de la retenue d'Emosson (cote 1785 jusqu'à 1930 m ).

La centrale CFF de Chatelard est équipée d'un pompage pour remonter dans la retenue d'Emosson, pendant les heures creuses, l'eau retenue dans le bassin de compensation de cette centrale. La centrale de Vernayaz, qui constitue le palier inférieur de la chute CFF, est alimentée par un petit bassin d'accumulation situé aux Marécottes.

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Cette brève description donne un aperçu de la complexité de l'aménagement d'Emosson, avec des puissances installées : 209 MW pour les CFF, 355 MW pour Emosson SA, en rapport avec les volumes d'eau disponibles, qui pouvaient paraitre largement dimensionnées il y a 40 ans. Aujourd'hui, la fourniture d'énergie par les centrales hydroélectriques de lacs sera de plus en plus réservée pour couvrir la demande des pointes (et même de l'hyper pointe) de consommation, ainsi que la fourniture aléatoire des nouvelles énergies (éolien et solaire).
Avec ce nouveau rôle, les puissances installées sont très insuffisantes, les CFF associés aux producteurs ALPIQ et FMV ont donc entrepris la construction d'un suréquipement sur le site d'Emosson. Il s'agit d'une nouvelle centrale (Nant-de-Drance), construite en caverne souterraine entre les retenues d'Emosson et de Vieux-Emosson et fonctionnant en STEP (SPT en Suisse, station de pompage/turbinage), cette usine, dont la mise en service est prévue pour 2017, sera équipée de six groupes réversibles de 150 MW, soit 900 MW au total, et viendra ajouter un peu plus de complexité au fonctionnement d'Emosson !

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Par certains aspects l'aménagement d'Emosson pourrait être comparé à celui de Tignes en Savoie, construit 20 ans plus tôt. Mais il s'agit ici d'une réalisation beaucoup plus complexe, complexité dont les Suisses se sont fait une spécialité.
La comparaison entre Tignes et Emosson fait apparaitre quelques similitudes mais également beaucoup de différences:

	type	hauteur (sur fondation)	longueur	épaisseur	capacité	altitude	hauteur totale de chute	puissance installée	productible	remplissage
Tignes	voûte cylindrique	180m	430m	10m/43m	230 hm³	1795m	980m	428 MW	820 GWh	gravitaire
Emosson	voûte à rayon variable (double courbure)	180m	424+130m	9m/48m	227 hm³	1930m	1450m	554 MW	1100 GWh	gravitaire + pompage

Pour achever la comparaison, on pourrait imaginer de remplacer la centrale existante de Malgovert par une STEP deux ou trois fois plus puissante !!
C'est peut-être irréalisable ? Mais il faut avoir à l'esprit que l'eau retenue dans les lacs d'altitude deviendra de plus en plus précieuse et son recyclage grâce aux STEP sera très valorisant.

carte schématique de l'aménagement

les ouvrages

nom	situation	mise en service	caractéristiques	altitude	productible	exploitant
barrage de Barberine	canton du Valais	1925	Poids H:79m L:284m 39 hm³	1889m		hors service
barrage de Vieux-Emosson	canton du Valais	1955	Voûte H:45m, portée à 65m L:170m 13,5 hm³ capacité portée à 25 hm³	2205m portée à 2225 par surélévation du barrage		CFF
barrage d'Emosson	canton du Valais	1974	Voûte H:180 L:555m 227 hm³	1930m		Emosson SA
centrales Châtelard I & II - CFF	canton du Valais	1925 1972	2 groupes Pelton H de 11 MW 2 groupes Pelton V de 40 MW 1 pompe de 32 MW chute: 805m		160 GWh	CFF
centrale Vernayaz	canton du Valais	1928 1974-1989	2 groupes Pelton H de 40 MW 1 groupe Pelton H de 27 MW chute: 645m		240 GWh	CFF
centrale Vallorcine - Châtelard	département de Haute-Savoie	1974	2 groupes ternaires V Pelton de 65 MW + pompe de 38 MW 1 groupe tern. V Pelton de 65 MW et Francis de 45 MW chute : 805m			EDF (1)
centrale La Bâtiaz	canton du Valais	1974	2 groupes Pelton V de 80 MW chute: 660m		total Emosson SA : 820 GWh	ALPIQ
S.T.E.P. Nant-de-Drance	canton du Valais	prévue 2019	6 groupes V réversibles de 150 MW alternateur/moteur asynchrone chute de 250 m à 395m		brut: 2500 GWh	ALPIQ & CFF

(1) la centrale de Vallorcine est pilotée depuis La Bätiaz, en coopération avec EDF

Emosson (complexe d') (Suisse)