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dimanche 19 mai 2024
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Barrage de Grangent, patrimoine et énergie

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Le barrage de Grangent, et ses 206 mètres de long pour 55 mètres de haut, est en plein chantier. Ces travaux ont pour but d’y ajouter une nouvelle turbine hydroélectrique et d’y remplacer une ancienne. Alors que le barrage retrouve une nouvelle jeunesse, c’est l’occasion de revenir sur son histoire et son fonctionnement.

Un peu d’histoire

Le barrage de Grangent entre en construction en 1955, mais ce n’est pas le premier site de production d’électricité à avoir fait son apparition le long des berges de la Loire. En 1892, une première centrale est bâtie en dessous du village de Chambles afin de fournir l’électricité nécessaire à l’industrie du textile stéphanois. Celle-ci permet d’alimenter les métiers à tisser et à éclairer les ateliers des passementiers (tisseur de rubans) de Saint-Étienne.

En 1951, alors que l’industrie d’après-guerre se développe, l’ancienne usine est complètement dépassée. Pour subvenir aux nouveaux besoins énergétiques du territoire ligérien, EDF ordonne la construction de Grangent sur le lieu-dit du Malval (la mauvaise vallée, NDLR). La construction qui durera de 1955 à 1957 entraîne la création d’une retenue d’eau de 57 millions de mètres cube qui engloutit de nombreuses infrastructures ainsi que des hameaux de Chamousset, de Mousset et le quartier de la gare de Saint-Victor. Lorsque le niveau de la réserve diminue, on peut encore aujourd’hui apercevoir le faîte de quatre viaducs immergés ou encore l’ancienne voie ferrée reliant Firminy à Saint-Just.

Le barrage commence à produire de l’électricité en 1958 et permet de fournir en courant une population de 50 000 habitants, soit la population de Saint-Chamond et celle de Rive-de-Gier additionnées.

L’hydroélectrique, une énergie renouvelable et flexible

Il n’existe aujourd’hui aucun moyen pratique de stocker de l’électricité à l’échelle d’un pays. Le réseau EDF fonctionne donc en flux tendu. Pour chaque pic de consommation (par exemple au moment d’un match de finale de football, lorsque des millions de personnes allument la télévision à quelques secondes d’intervalle), un pic de production est nécessaire. Afin de permettre une bonne distribution du courant, toutes les centrales du territoire français son branchées sur un seul et même réseau. Ainsi, les variations de consommation peuvent être compensées par l’ensemble des centrales du pays.

Et c’est justement dans ce domaine que l’hydroélectricité excelle. Contrairement aux champs éoliens et photovoltaïques, l’énergie hydraulique n’est pas dépendante de la météo et peut-être mise en action en quelques minutes là où un réacteur nucléaire a besoin d’une semaine pour démarrer. C’est donc naturellement que le parc hydroélectrique est devenu la variable d’ajustement du réseau électrique.

Comment ça marche ?

Coupe transversale de l’usine hydroélectrique de Grangent © Office du tourisme Loire-Forez

S’il existe des centrales Hydroélectriques « au fil de l’eau », qui profitent du courant naturelle d’une rivière pour générer de l’électricité, la constitution d’une retenue d’eau rend le processus bien plus efficace. Au fond du lac de Grangent, une valve permet de faire entrer l’eau dans la centrale via de larges tuyaux appelés « conduites forcées » (à droite du schéma). Celles-ci acheminent l’eau jusqu’à une turbine que le courant fait tourner à une vitesse de 250 tours par minute. Plus la vitesse et la pression de l’eau sont élevées en atteignant la turbine, plus la quantité d’eau nécessaire pour la mettre en mouvement sera faible. Pour optimiser le rendement de la turbine, cette dernière est placée en souterrain, 50 mètres en dessous de la valve. En tournant, la turbine entraîne un alternateur, produisant un courant alternatif. L’eau est ensuite évacuée par la conduite de sortie située sous la surface du fleuve en aval.

Geyser d’évacuation de la conduite temporaire © Antoine Desvoivre / IF Saint-Etienne

Le geyser qui jaillit de la falaise sur le côté de Grangent ne sort pas d’une des turbines, mais constitue une conduite temporaire percée dans la roche en attendant la fin des travaux en cours sur le barrage.

Barrage en chantier

Les travaux sont en cours sur la nouvelle turbine, celle-ci sera installée en mars 2022 © Antoine Desvoivre / IF Saint-Etienne

En 1950, le débit réservé de la Loire, c’est-à-dire le niveau minimum d’écoulement à travers le barrage, a été fixé entre 3 et 4 mètres cube par seconde. Le groupe de production électrique Loire y a donc été installé afin de turbiner un volume de 3 mètres cube par seconde, permettant d’assurer un débit constant à la Loire sans laisser s’échapper d’eau non « valorisée » en production d’énergie.

En 2014 le débit réservé de la Loire a été augmenté pour atteindre 5 à 6 mètres cube par seconde. Le groupe Loire ne permettant pas de laisser passer un tel débit, une première valve a été installée dans le barrage (il s’agit du tuyau bleu en haut de l’échafaudage). L’objectif des travaux en cours est de connecter à cette conduite une nouvelle turbine qui « valorisera » le reste du débit réservé en produisant de l’électricité pour l’équivalant d’un village de 3 000 habitants.

Arrivée de la nouvelle conduite qui accueillera le nouveau groupe hydroélectrique Loire (tuyau bleu à droite) © Antoine Desvoivre / IF Saint-Etienne

En attendant l’ouverture de la nouvelle turbine, le débit est assuré par la conduite temporaire qui s’évacue par le geyser. Un deuxième chantier est en cours pour remplacer une turbine d’un des groupes hydroélectriques principaux de Grangent.

En partenariat avec l’office du tourisme Loire-Forez depuis 4 ans, la centrale se visite les mardis des vacances scolaires et des trois premières semaines de septembre. Plus d’infos sur cette page.

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