HydroPulse – Vers une hydroélectricité plus flexible, résiliente et intelligente
Projet Horizon Europe
L’hydroélectricité joue un rôle essentiel dans la transition énergétique européenne grâce à sa capacité à fournir une production renouvelable et flexible. Son évolution doit cependant répondre simultanément à plusieurs défis : adaptation au changement climatique, exploitation plus flexible des installations, préservation des écosystèmes et meilleure intégration des centrales dans leur environnement.
Le projet européen HydroPulse – Hydropower for Participatory Upscaling of Local Solutions and Ecosystem-based Strategies vise à développer des systèmes hydroélectriques résilients au changement climatique, capables d’améliorer leur flexibilité tout en protégeant la biodiversité et en renforçant leur acceptation sociale.
Financé par le programme Horizon Europe, HydroPulse réunit 16 partenaires issus de neuf pays pendant quatre ans. Les solutions développées seront testées sur sept sites de démonstration répartis dans cinq cas d’étude régionaux européens.
La contribution du Hydro Alps Lab
Le Hydro Alps Lab de la HES-SO Valais-Wallis participe au cas d’étude suisse aux côtés notamment d’Alpiq. Celui-ci s’intéresse aux enjeux spécifiques des aménagements hydroélectriques alpins dans un contexte de changement climatique et de fonte des glaciers.
La contribution du HAL se concentre principalement sur deux axes complémentaires : le développement de nouvelles méthodes de monitoring acoustique des centrales hydroélectriques, puis leur mise en œuvre et leur validation sur les démonstrateurs suisses.
Les centrales hydroélectriques de La Bâtiaz et Vissoie constitueront les deux principaux démonstrateurs pour les activités du HAL.
Écouter les centrales pour mieux surveiller leurs équipements
Une partie importante des travaux du HAL porte sur le développement d’une méthodologie de surveillance acoustique non intrusive des équipements hydroélectriques.
Une centrale constitue un environnement acoustique complexe dans lequel les équipements hydrauliques, mécaniques et électriques produisent des signatures caractéristiques. L’objectif est de déterminer dans quelle mesure ces informations peuvent être utilisées pour mieux caractériser le fonctionnement des installations et, à terme, identifier précocement des anomalies afin de contribuer à des stratégies de maintenance prescriptive.
La méthodologie sera d’abord développée dans les installations expérimentales du Hydro Alps Lab. Le banc de test Pelton, la veine de cavitation et la boucle expérimentale dédiée au transport de sédiments permettront notamment de sélectionner les microphones et leur positionnement, puis d’identifier et classifier les signatures acoustiques associées aux différents phénomènes hydrauliques.
Les essais chercheront notamment à détecter et quantifier les signatures associées à la cavitation, au transport de sédiments et aux changements de régime de fonctionnement.
Du laboratoire aux centrales de La Bâtiaz et Vissoie
La méthodologie développée en laboratoire sera ensuite transférée sur les centrales de La Bâtiaz et Vissoie.
Des campagnes de mesures permettront de réaliser une cartographie acoustique des installations et de relier les différentes signatures observées aux composants hydrauliques, mécaniques et électriques. L’objectif sera d’établir un état de référence du fonctionnement normal des centrales, puis d’évaluer la capacité du monitoring acoustique à détecter des évolutions susceptibles de constituer des indicateurs précoces d’anomalies.
Disposer de deux démonstrateurs permettra également d’évaluer la robustesse et la transférabilité de la méthodologie dans des configurations hydroélectriques différentes.
Démontrer les solutions sur des centrales alpines réelles
Les centrales de La Bâtiaz et Vissoie permettront enfin de confronter les méthodes et outils développés dans HydroPulse aux conditions réelles d’exploitation.
Cette étape de démonstration est essentielle pour passer de méthodes développées en laboratoire à des solutions pouvant être utilisées par les exploitants. À l’échelle du projet, HydroPulse prévoit le développement de 10 outils et cinq modèles, destinés à être validés sur les différents démonstrateurs européens avant d’envisager leur transfert vers d’autres aménagements.
Pour le Hydro Alps Lab, le passage du laboratoire aux démonstrateurs de La Bâtiaz et Vissoie permettra ainsi d’évaluer le potentiel réel du monitoring acoustique comme nouvel outil de surveillance des centrales hydroélectriques.
Vers une maintenance plus intelligente des centrales hydroélectriques
En combinant les capacités expérimentales du Hydro Alps Lab avec des campagnes de mesures sur des centrales en exploitation, HydroPulse doit permettre de franchir une étape vers une surveillance non intrusive et plus intelligente des équipements hydroélectriques.
L’objectif à terme est de mieux comprendre le fonctionnement des installations, détecter plus précocement certaines évolutions et fournir aux exploitants de nouveaux indicateurs pour accompagner la maintenance et l’exploitation de centrales appelées à fonctionner de manière toujours plus flexible.
Ces travaux s’inscrivent dans l’ambition plus large de HydroPulse : développer une hydroélectricité européenne capable de concilier production renouvelable, flexibilité, résilience climatique et préservation des systèmes fluviaux.
