En bref

Les énergies renouvelables regroupent toutes les sources d'énergie qui se renouvellent rapidement et naturellement. On peut donc considérer ces sources d'énergie comme inépuisables à l'échelle humaine.

Les eaux de surface et souterraines sont des énergies dites renouvelables parmi d’autres sources puisqu’elles sont renouvelées par la nature. En Suisse, la grande majorité des énergies renouvelables provient des centrales hydrauliques grâce à sa topographie escarpée et à ses précipitations importantes.

L’électricité produite en Suisse provient à environ 57% de cette force hydraulique. Elle est produite environ à part égale par les centrales au fil de l’eau et les centrales à accumulation. En général, les premières profitent d’un débit important et d’une chute faible alors que les centrales à accumulation ont un débit équipé plus faible mais des hauteurs de chute pouvant atteindre plus de 1000 mètres.

La géothermie, qui tire profit de la température des eaux de surface et souterraines, est également largement employée pour la production de chaleur (PAC) et/ou de froid (geocooling) car elles sont facilement accessibles et intéressantes du point de vue du rendement énergétique. Les eaux souterraines contenues dans des aquifères plus profonds sont plus chaudes car réchauffées par le gradient géothermique naturel (de 1.5 à 3°C / 100 m) et permettent le développement de projets de chauffage à distance ou de production d’électricité. De tels projets sont toutefois peu nombreux en Suisse du fait de la difficulté technique pour accéder à ces ressources (forages profonds), des coûts élevés de réalisation et aux possibles impacts négatifs sur l’environnement.

En Suisse, les aspects politiques, stratégiques, techniques et sécuritaires des énergies renouvelables liées à l’eau sont gérés par l’OFEN, alors que les aspects écologiques (débits résiduels, protection des eaux, impacts sur l’environnement, etc.) sont du domaine de l’OFEV. Le Canton est pour sa part responsable de la mise en œuvre de la législation fédérale.

Énergies renouvelables - Données

A l'heure actuelle, la Suisse possède 543 centrales d'une puissance égale ou supérieure à 300 kW, qui produisent annuellement une moyenne de 35 600 gigawattheures (GWh) de courant. Environ 47% sont générés par des centrales au fil de l'eau, 49% dans des centrales à accumulation, et 4% dans des centrales de pompage-turbinage. Deux tiers de la production totale proviennent des cantons alpins (Uri, Grisons, Tessin et Valais), mais l'Argovie et le canton de Berne fournissent également des quantités considérables d'énergie hydroélectrique. Quant aux centrales internationales situées le long de cours d'eau frontaliers, elles représentent 10% de la production totale suisse (Source : www.bfe.admin.ch).

Actuellement, le parc hydroélectrique valaisan comprend au premier chef les grands barrages de la Grand Dixence, de Mauvoisin, de Mattmark, d’Emosson et de la Gougra. Mais on recense un nombre croissant de petits aménagements hydroélectriques qui, grâce à la rétribution à prix coûtant (RPC) du courant injecté prennent une importance notable, plus particulièrement pour les communes de montagne. Actuellement, on en compte déjà une soixantaine (Source : www.energyforum-vs.ch).

Carte des centrales d’aménagements hydro-électriques suisses d’une puissance maximale disponible aux bornes des alternateurs d’au moins 10 MW. Source : www.bfe.admin.ch.

Exploitation thermique des eaux de surface et des nappes phréatiques

Plus de 3’800’000 Mégawattheures (MWh) d’énergie d’origine géothermique ont été produits en Suisse en 2017. Au total, cela représente plus de chaleur que ce qui est produit par les 30 usines d’incinération de déchets en Suisse. Plus de 80% de l’énergie géothermique produite provient de sondes géothermiques verticales. L’exploitation thermique des eaux souterraines représente environ 12% de cette énergie soit 450'000 MWh (Source : geothermie-schweiz.ch).

Dans le canton du Valais, le Service de l’Environnement gère les autorisations de forage pour ces exploitations alors que les communes octroient les concessions d’exploitation (les eaux souterraines appartenant aux communes). Les premières installations d’exploitation thermique des eaux de surface et des nappes phréatiques ont été réalisées à la fin des années 1980. Aujourd’hui, on dénombre plus de 1000 installations avec une demande qui est toujours en augmentation.

Le canton du Valais dispose d'une carte d'admissibilité des sondes géothermiques en Valais sur son géoportail.

L’exploitation thermique des aquifères profonds (y.c. utilisation directe de l’eau) et des eaux drainées par les tunnels représente 6% de l’énergie d’origine géothermique produite en Suisse soit 225'000 MWh (Source : geothermie-schweiz.ch).

La base de données des fluides géothermiques de la Suisse BDFGeotherm a pour but regrouper les données existantes souvent dispersées et difficiles d’accès, et de les diffuser aisément. Au total, la base de données recense 84 sites contenant des informations sur les fluides thermaux apparaissent sur la carte ci-dessous, parmi lesquels 12 se situent en Valais (Source: CREGE).

Vue des sites géothermiques implémentés dans la base de données BDFGeotherm. Source : CREGE, Université de Neuchâtel.

Énergies renouvelables - Indicateurs

Evolution de la force hydraulique en Suisse

La force hydraulique en Suisse, dont l‘exploitation a commencé à la fin du XIXème siècle, a connu un véritable âge d'or entre 1945 et 1970, lorsque de nombreuses centrales au fil de l'eau ont vu le jour en plaine, et que les plus grands ouvrages d'accumulation ont été érigés (Source: bfe.admin.ch).

Centrales hydroélectriques en Suisse – Evolution de la production de 1913 à 2019. Source : bfe.admin.ch.

Evolution exploitation thermique de la nappe phréatique à Sion

La figure ci-dessous présente l’évolution des puissances cumulées soutirées à la nappe phréatique du Rhône à Sion. C’est à partir des années 2000 que de nombreux doublets géothermiques ont été implantés, dans un premier temps avec plus de projets visant à produire du froid (freecooling). Les doublets utilisés pour la production de chaleur ont connu une forte progression à partir de 2003, année de l’introduction des labels Minergie et Minergie-P (Source: Société Suisse pour la Géothermie).

Evolution des puissances cumulées soutirées à la nappe phréatique du Rhône à Sion. Source : Société Suisse pour la Géothermie.


Evolution des énergies renouvelables (sans la force hydraulique)

L'Office fédéral de l'énergie fournit des statistiques annuelles de l'évolution des énergies renouvelables depuis l'an 2000 pour les "nouveaux" agents énergétiques (soleil, géothermie, vent, bois, biogaz, déchets). La statistique, présentée dans la figure ci-dessous, différencie la production d'énergie électrique et thermique. 

Evolution de la production d'électricité renouvelable (à gauche, sans la force hydraulique) et production de chaleur (à droite, corrigé des variations climatiques) en GWh par an pour les différents agents depuis 2000. Source: bfe.admin.ch.

Énergies renouvelables - Publications

Ce rapport détaille le financement des mesures d'assainissement écologiques des centrales hydrauliques existantes. Il s'agit en particulier des problèmes d'éclusées, de charriage et de migration piscicole. Les impacts financiers de ces mesures sont compensés par le gestionnaire du réseau électrique à haute tension Swissgrid. Le document détaille les conditions nécessaires et les exigences pour une indemnisation, ainsi que le déroulement de la procédure.

 

 

 

 

Le présent module de l’aide à l’exécution «Renaturation des eaux» présente une méthode efficace pour répondre aux exigences de la législation sur la protection des eaux dans le domaine de l’assainissement du régime de charriage. Il décrit chaque étape de planification et traite avant tout de la planification stratégique qui doit être élaborée par les cantons d’ici 2014.

 

 

 

 

 

Dans le cadre du projet "CCHydro: changement climatique et hydrologie" de l'OFEV, ce rapport détaille les impacts du changement climatique sur la ressource en eau au cours du XXIe siècle en Suisse. L'augmentation de la température et le changement de la saisonnalité des précipitations aura un impact important sur le régime des cours d'eau, notamment dans les Alpes. La fonte des glaciers impactera également les débits pendant l'été.

 

 

 

 

Lors de son cycle de vie, le poisson effectue des migrations vers l’amont et vers l’aval le long des cours d’eau. Le maintien de ce continuum longitudinal constitue une condition déterminante pour la survie des populations piscicoles. Le présent document explicite la problématique et contient une série de recommandations visant à rétablir la libre migration du poisson au droit d'ouvrages hydroélectrique de petite et moyenne taille.

 

 

 

 

 

La rétribution à prix coûtant (RPC) de l’électricité issue des énergies renouvelables a entraîné de nombreux projets de petites centrales hydrauliques qui doivent être évalués du point de vue de la production énergétique, de la protection des eaux et de la protection du paysage. Cette aide à l'exécution doit soutenir les cantons dans cette tâche. Elle détaille les critères environnementaux, énergétiques et économiques minimaux qui peuvent être pris en compte pour mesurer les intérêts de protection des eaux et les intérêts d’utilisation des eaux pour la production d’énergie.

 

 

 

La réalisation de l'étude de l'impact sur l'environnement (EIE) des aménagements hydroélectriques permet d'optimaliser les projets sur les plans économique et écologique. Au cours d'une telle EIE, une série de questions peuvent se poser. Lors de l'examen des aspects matériels, les questions suivantes peuvent surgir: dans quels domaines environnementaux les aménagements hydroélectriques ont-ils de l'influence? Quelles prescriptions légales concernant l'environnement doivent être appliquées dans un cas concret? Quels sont les buts de protection? Quelles mesures pour la protection de l'environnement doivent être prévues pour éviter, réduire ou compenser les effets des aménagements hydroélectriques? La présente publication souhaite contribuer à répondre à ces questions souvent complexes.

 

 

Cette aide à l’exécution vise à harmoniser l’octroi d’autorisations en faveur de sondes géothermiques, pompes à chaleur eau-eau, circuits enterrés, corbeilles géothermiques et pieux énergétiques en Suisse. Elle fixe également les mesures de protection à mettre en oeuvre en vertu de la législation sur la protection des eaux. Mais elle ne porte pas sur la géothermie à grande profondeur, dont l’autorisation requiert un examen au cas par cas. Cette aide à l’exécution est destinée en premier lieu aux autorités d’exécution et aux spécialistes de l’énergie géothermique, ainsi qu’aux maîtres d’ouvrages intéressés.

 

 

 

Ce document vise à promouvoir la géothermie en Suisse. Il présente le potentiel d'une telle énergie, les techniques actuelles, quelques projets en cours ainsi que les conditions-cadre à son exploitation. Il fournit également une multitude de liens utiles.

 

 

 

 

 

 

Ce guide fournit un ensemble d'informations importantes sur les pompes à chaleur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Toutes les publications de la Confédération liées au thème Eaux sont disponibles ici.

Dans le courant des prochaines décennies, les concessions pour l’utilisation des forces hydrauliques de nombreuses usines hydroélectriques valaisannes arriveront à échéance. Le canton propose aux communes concédantes dans un vadémécum une procédure et une organisation appropriée pour clarifier le retour des concessions et l'utilisation future de la force hydraulique dans le cadre de la stratégie force hydraulique du canton.

Le vadecum à lire ici

L’objectif de la stratégie Force hydraulique est de permettre au Valais de maitriser sa force hydraulique tout en générant de la valeur ajoutée dans le canton. Pour atteindre ce but, le Conseil d’Etat a proposé un modèle qui permet de mettre en œuvre une solution réalisable sur les plans économique, industriel, juridique et politique.

 

Énergies renouvelables - Etudes et projets

Etude de base sur le potentiel de la Force Hydraulique en Valais (FMV)

Une étude de base sur le potentiel de la Force Hydraulique en Valais menée par les Forces Motrices Valaisannes (FMV), sur mandat du Département des finances et de l’énergie (DFE), inventorie l’ensemble des aménagements hydroélectriques et les développements possibles sur sol valaisan. Cette analyse privilégie pour la première fois une approche suprarégionale par bassin versant dans une perspective de multifonctionnalité de l’eau. Pour répondre aux défis initiés par la Stratégie énergétique 2050 de la Confédération et par la Vision 2060 du Canton qui prévoient le développement de la force hydraulique, l’hydroélectricité valaisanne devra satisfaire une demande hivernale croissante, maîtriser l’agenda du retour des concessions et établir un équilibre durable autour des enjeux liés à la protection de l’environnement. S’inscrivant dans la volonté du Canton de participer activement à la sécurité d’approvisionnement du pays, l’étude offre une vision complète du potentiel de production hivernale supplémentaire estimé à plus de 2’200 GWh en Valais, ce qui nécessite toutefois une augmentation de la capacité de stockage de 655 millions de m3. L’étude propose également des pistes de réflexion à entamer avec les différentes parties prenantes concernées.

Impact des prises d’eau sur le charriage (OFEV)

Un projet de recherche, faisant partie du PNR 70 HydroEnv: Optimizing environmental flow releases under future hydropower operation, mené par Chrystelle Gabbud à Université de Lausanne, a étudié les impacts des barrages sur le régime de charriage des cours d’eau. Les résultats de ce projet sont présentés en français dans cet article paru dans le bulletin de la Murithienne et dans cet article publié dans la revue "Eau énergie air". En parallèle, une aide à l’exécution sur cette thématique est en cours d’élaboration par l’OFEV. Découlant de la révision de la LEaux et de l’OEaux respectivement en 2011 et 2016, la directive de l’OFEV à venir a pour objectif de mettre en valeur les cours d’eau en tant que milieux naturels. Le but est que les rivières suisses retrouvent un état proche de leur état naturel et qu’elles puissent ainsi mieux contribuer à la conservation et à l'amélioration de la biodiversité en Suisse. Des mesures dans le domaine de l’assainissement du régime de charriage des cours d’eau seront ainsi proposées. Des méthodes de suivi des résultats après la mise en œuvre des mesures seront également définies.


Étude concernant le potentiel de développement hydroélectrique en Suisse

L’hydraulique suisse contribue aujourd’hui de manière déterminante (à près de 60%) à la production indigène d’électricité. De ce fait, le maintien et la poursuite du développement de cette source d’énergie renouvelable sont un objectif déclaré de la Stratégie énergétique 2050. S'agissant de la production annuelle moyenne, la loi sur l’énergie en vigueur vise la valeur indicative minimale de 37 400 GWh en 2035. D’après le message relatif à la Stratégie énergétique 2050, cette valeur devrait atteindre 38 600 GWh d’ici 2050. Une nouvelle étude de l’Office fédéral de l'énergie (OFEN) a ensuite examiné si cet objectif de développement peut être atteint sur la base des potentiels existants.

Barrages et changements climatiques (Alpiq)

Le potentiel d’exploitation des barrages en Valais est lié au retrait des glaciers, si bien qu’une réduction de production de 1 TWh/an en Suisse est estimée à l’horizon 2070-2090 dont la moitié en Valais. Le retrait des glaciers associé au réchauffement climatique laisse également des perspectives d’augmentation de la production d’électricité via les nouveaux lacs glaciaires qui se formeront dans le futur. Mais le réchauffement climatique favorise la fonte du permafrost, ce qui devrait contribuer à une augmentation du nombre de chutes de blocs et d’éboulements par déstabilisation des versants et donc à un risque accru pour les infrastructures (hausse des coûts de sécurisation). L’effet du changement climatique sur l’exploitation des barrages (ressource en eau disponible, sécurisation, etc.) questionne actuellement les gestionnaires des barrages qui sont actifs dans la recherche de synergies pour une meilleure gestion à long terme de l’énergie hydro-électrique.


NELAK: Des lacs comme conséquence de la fonte des glaciers: chances et risques (PNR 61)

Le réchauffement climatique durable entraîne, pour des scénarios climatiques réalistes pour le XXIe siècle, une fonte rapide de grandes parties des glaciers actuels dans les Alpes. Un modèle numérique de "terrain sans glaciers" montre où pourraient apparaître de nouveaux lacs d’une superficie totale dépassant les 50 km2 dans les prochaines décennies. Aux côtés de nombreux petits lacs, il y en aura également quelques grands, de plus de 100 m de profondeur et d’un volume supérieur à 10 millions de mètres cubes. Le projet interdisciplinaire a rassemblé toutes les informations disponibles sur l’apparition des lacs et indique ainsi les possibilités d’agir face à ce phénomène. Des exemples de cas montrent (a) la naissance et la caractéristique des nouveaux lacs dans l’espace et dans le temps, (b) les dangers naturels susceptibles de découler de ces lacs, (c) les potentiels d’utilisation pour l’économie de l’énergie, (d) les perspectives touristiques et (e) les questions juridiques en matière de propriété, de responsabilité, d’utilisation et de protection (Source: PNR 61).

Le rapport du projet présente en détail les résultats obtenus. Cet article scientifique présente un cas d'étude spécifique.

GEOTHERMOVAL (CREALP)

Initié à la fin des années 1980, le programme GEOTHERMOVAL a permis d’évaluer les ressources géothermiques potentielles du canton du Valais en tant qu'énergie de substitution, notamment pour la production de chaleur (CAD, PAC eau-eau et utilisation directe). Les conditions hydrogéologiques d’environ 10 sites en Valais ont été étudiées et 1 forage de 929 m a été exécuté à Saillon en 1996 (JAFE). Celui-ci n’a pas donné les résultats escomptés (0.6 MWth exploitable contre 2 MWth attendu). Le projet GEOTHERMOVAL II lancé dans les années 2010 visait à mettre en valeur un aquifère thermal (40°C<T<100°C) sous le remplissage alluvionnaire du Rhône dans la région de Martigny. Sur la base des résultats d’investigations géophysiques et coupes géologiques prévisionnelles, le CREALP a proposé 2 sites candidats pour d’éventuels travaux de forage exploratoires.

Un résumé des résultats du projet GEOTHERMOVAL II est disponible ici.

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Énergies renouvelables - Liens utiles

Service de l'énergie et des forces hydrauliques (SEFH)

Le Service de l'énergie et des forces hydrauliques (SEFH) fournit des nombreuses informations liées à l'énergie:

Office fédéral de l'énergie (OFEN)

L'Office fédéral de l'énergie publie de précieuses informations en lien avec:

EnergyForum Valais

L'Energy Forum Valais est une plateforme de discussion sur des questions énergétiques du Département de l’Economie, de l’Energie et du Territoire (DEET) ainsi que de la HES-SO du Canton du Valais. Elle fournit également des informations intéressantes sur les énergies renouvelables.

Programme SuisseEnergie

Ce programme encourage les économies d'énergie ainsi que le recours aux énergies renouvelables en général, à la géothermie et aux petites centrales hydroélectriques.

Swiss Small Hydro

Cette association promeut l'utilisation de la petite hydraulique en Suisse.

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