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Les enjeux de la ressource eau pour les énergéticiens

Contexte

L'eau est indispensable à la production hydroélectrique mais aussi au refroidissement des centrales thermiques à flamme et nucléaires.

En France, EDF gère plus de 75 % des eaux retenues dans les lacs des barrages soit 7 milliards de m3, et prélève, pour ses centrales nucléaires et thermiques, 40 milliards de m3 dont 97 % sont restitués dans le milieu. Un coordonnateur de l'eau assure la maîtrise des consommations d'eau et son utilisation à bon escient en toute transparence et en coopération avec les autres acteurs de l'eau au sein des agences de bassin.

L'augmentation de la population et la raréfaction des ressources en eau et énergie, imposent d'optimiser la performance de chaque goutte d'eau utilisée et de chaque kWh produit.

Elles imposent aussi de gérer la ressource en eau de manière partagée entre ses différents utilisateurs : collectivités, énergéticiens, agriculteurs, industriels, riverains.

Deux solutions s'offrent aux énergéticiens.

  • Réduire leurs consommations d’eau en concevant des systèmes de refroidissement adaptés : one loop, closed loop ou dry cooling.
  • Limiter leurs prélèvements en recyclant leurs eaux industrielles.

Trois systèmes de refroidissement

  • Open-loop water cooling : l’eau est prélevée directement en rivière, lac ou mer, puis restituée après refroidissement des installations.
  • Closed- loop water cooling : l’eau circule en circuit fermé et une petite partie s’évapore dans une tour de refroidissement.
  • Dry-cooling : refroidissement par aéroréfrigérant

43 % des centrales thermiques d'EDF sont one-loop, 56 % closed-loop et 1 % dry-cooling (étude USGS/EPRI 2007).

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La gestion des consommations

La réduction des consommations, une priorité :

  • Lutte contre "les gaspillages" de toute nature.
  • Poursuite des démarches pour limiter les prélèvements et la consommation d'eau de refroidissement des réacteurs nucléaires.
    Avec son installation de désalinisation d’eau de mer, la centrale EPR Glossaire EPR Réacteur nucléaire européen à eau pressurisée. De la dernière génération actuellement en construction (dite génération 3), il est né d’une collaboration franco-allemande, et offre des évolutions sur les plans de la sûreté, de l’environnement et des performances techniques.de Flamanville évitera de puiser dans les nappes d’eau douce.
  • Recherche de rendement accrus pour les aménagements hydroélectriques. participation aux programmes pour les actions d'économie d'eau (notamment pour l'irrigation).
  • Développement du recyclage.
    Pour arroser son parc à cendres la centrale de Cordemais a installé en 2010 un système de récupération des eaux de pluie qui supprime les pompages dans la Loire.
    En Pologne, les sociétés du Groupe optimisent les procédés de traitement des eaux et réutilisent les eaux usées pour refroidir les turbines ou transporter les cendres vers les stockageGlossaire stockageLe stockage consiste à placer les colis de déchets radioactifs dans une installation assurant leur gestion à long terme, c’est-à-dire dans des conditions propres à assurer la sûreté et à maîtriser les risques dans la durée.s.

L'évaluation des consommations

Cette évaluation est complexe (l’eau consommée ne disparaît pas et est restituée sous une forme ou une autre). Une norme ISO est en cours d'élaboration.

  • L'estimation de l'évaporation des barrages hydroélectriques d'EDF fait débat : elle se situe selon EDF à 5 m3/MWh. Des travaux sont engagés pour des mesures plus précises.
  • Les centrales nucléaires d'EDF sont refroidies par des systèmes one loop ou closed loop.
    • Avec le système one loop, le volume moyen d’eau consommée est presque nul et le volume d’eau prélevée et restituée est d’environ 160 m3/MWh
    • Avec le système closed loop, Le volume d’eau moyen consommé (par évaporation) est d’environ 2 m3/MWh et le volume d’eau prélevée et restituée d’environ 6 m3/MWh.

Partenaire des agriculteurs de la Durance

Sur la Durance, EDF encourage les agriculteurs à utiliser des systèmes économes en eau et contribue à leur financement. Selon la Convention d’économie d’eau conclue en 2000, EDF reverse le montant d’une partie de l’eau économisée si les objectifs sont atteints.

La consommation d’eau d’un des partenaires est passée de 310 Mm3 en 1997 à 205 Mm3 en 2005.

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La gestion partagée de la ressource

En France EDF gère plus de 75 % des eaux retenues dans les lacs artificiels des barrages. Cela lui confère une responsabilité à l’égard des autres usagers de l’eau.

La construction de l'aménagement EDF de Serre-Ponçon dans les années 50 tout comme la mise en service en 2010 de l'aménagement multi-usages de Nam Theun 2 au Laos, conçu comme un outil de développement durable, illustrent cette gestion intégrée des divers usages. Celle-ci intègre aussi les risques naturels (crues, épisodes de sécheresse ou de canicule).

EDF s'est doté d'une organisation centrée sur :

  • sa participation aux instances des Bassins hydrographiques
  • des structures nationales et régionales de coordination de l'eau
  • d'une direction du développement durable très impliquée dans ce domaine.

Cette gestion partagée prend en compte la gestion des paysages et de la biodiversité.

Participation aux travaux internationaux

  • Participation au groupe Eau du WBCSD (EDF a rejoint le Water Leader Group en 2010).
  • Engagement pour le prochain FAME à Marseille en 2012.
  • Partenariat avec le Conseil Mondial de l'Eau de 2011 à 2013 sur le thème Eau et énergie.
  • Implication dans les pôles de compétitivité traitant de l'eau : pôles Eau, Hydréos, DREAM.

L'appui de la R&D

La gestion de la ressource en eau à l’échelle d’un grand bassin versant est encore plus complexe, si l'on se projette dans l’avenir, en intégrant les changements futurs, dont le changement climatique. EDF R&D a engagé un travail d’anticipation et de prospective pour mettre en évidence les enjeux relatifs à la tension sur la ressource en eau et à son partage futur entre les différents usages.

EDF R&D et le Cemagref développent des travaux d’hydrobiologie, d'hydrologie et de sédimentologie.

Fin 2009, ils ont créé pour 10 ans une équipe commune de recherche dédiée à l’écologie des milieux aquatiques. Elle étudie notamment les peuplements piscicoles autour des ouvrages hydroéléctriques, l'influence de la température sur la croissance des jeunes poissons ou encore la modélisation des évolutions morphologiques d'un lit alluvial.

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