Cet été, Révolution Énergétique se plonge dans les sites de production d’électricité bas-carbone les plus puissants du monde. Ces barrages, parcs éoliens, fermes solaires, centrales nucléaires, centrales à biomasse et autres systèmes de stockage peuvent afficher des dimensions considérables. Cette semaine, nous découvrons les 3 centrales hydroélectriques les plus puissantes de la planète.

L’hydroélectricité est l’énergie bas-carbone la plus utilisée au monde. Facile à canaliser, stocker et réguler, l’eau fut un des premiers moyens de produire de l’électricité. En 2021, elle représentait 16 % de la production mondiale, loin devant le nucléaire (10 %) et le duo éolien-solaire (8%).

Sans posséder les plus grosses centrales, certains états reposent exclusivement ou presque sur l’hydroélectricité pour alimenter leur réseau : l’Islande, le Québec, la Norvège, l’Albanie, le Paraguay, le Népal, le Bhoutan, l’Éthiopie et le Lesotho. Il s’agit naturellement de pays bénéficiant d’une excellente hydrologie et d’un relief très favorable. Grâce aux barrages, l’électricité y est abondante et très bon marché.

D’autres pays, comme la Chine et le Brésil, disposent des plus gros aménagements hydroélectriques du monde, mais ils ne suffisent pas à satisfaire leur appétit en électricité.

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1 – Le barrage des Trois-Gorges, Chine

Puissance (GW) Production annuelle (TWh/an) Durée des travaux
22,5 111,79 1994 – 2012

Le barrage des Trois Gorges / Image : Flickr – Allen Watkin

C’est la plus puissante centrale hydroélectrique du monde et elle le restera probablement pendant de nombreuses décennies. Avec 22,5 GW installés, le barrage des Trois-Gorges surpasse de très loin ses homologues. Sa puissance équivaut à celle des 16 réacteurs des centrales nucléaires de Chooz, Civaux, Saint-Alban, Flamanville (hors EPR), Penly, Belleville, Golfech et Nogent réunis.

S’étalant sur 2,3 km pour 185 m de haut, ce barrage-poids entrave le cours du fleuve Yangtze, le plus long d’Asie. Son débit est de 14 300 m3/s lorsqu’il traverse les 34 turbines de la centrale. Pour se faire une idée du volume d’eau, le Rhône, fleuve le plus abondant de France, affiche un débit de « seulement » 1 700 m3/s à son embouchure.

Le barrage des Trois-Gorges a nécessité 18 années de travaux. Son réservoir s’étend sur plus de 600 km pour une superficie de 1 045 km², soit 37 fois celle du lac de Serre-Ponçon (Hautes-Alpes), qui est la plus grande retenue artificielle de France. Environ 1,5 million de personnes ont dû être déplacées de 153 villes et 1 350 villages définitivement engloutis sous les eaux.

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2 – Le barrage de Baihetan, Chine

Puissance (GW) Production annuelle (TWh/an) Durée des travaux
16 62,44 2011 – 2022

Le barrage de Baihetan en Chine. / Photo : CNS/AFP

À sa mise en service complète prévue pour la fin 2022, le barrage de Baihetan, toujours en Chine, sera le second le plus puissant du monde. Située sur le fleuve Jinsha, qui n’est autre que la partie supérieure du Yangtze ou se trouve à 400 m en aval le barrage des Trois-Gorges, la centrale de Baihetan disposera d’une puissance de 16 GW. 2 des 8 turbines de 1 GW produisent déjà de l’électricité depuis juillet 2021.

Il fait partie d’une « cascade » hydroélectrique composée de 4 ouvrages totalisant 46,46 GW de puissance. Large de 709 m, le barrage de Baihetan est particulièrement haut puisque sa voute s’élève sur 289 m, soit presque autant que la tour Eiffel. La retenue de 20,6 km² sur 182 km de long a nécessité le déplacement de plus de 102 000 habitants, la parte de 85 km² de terres agricoles et 68 km² de forêts.

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3 – Le barrage d’Itaipu, Brésil et Paraguay

Puissance (GW) Production annuelle (TWh/an) Durée des travaux
14 96,4 1975 – 1984

Le barrage d’Itaipu / Image : Flickr – Leandro Neumann Ciuffo.

À cheval entre le Brésil et le Paraguay, le barrage d’Itaipu est resté pendant 3 décennies la plus puissante centrale hydroélectrique du monde. Mis en service en 1984, l’aménagement est le fruit de la collaboration des deux pays. Le Brésil consomme environ 90 % de la production et le Paraguay, 30 fois moins peuplé, satisfait la quasi-totalité de ses besoins en électricité avec les 10 % restants.

Le barrage d’Itaipu dispose de 20 turbines d’une puissance de 700 MW, actionnées par le Rio Paraná, dont le débit moyen est de 11 746 m3/s à cet endroit. S’il n’est plus le plus puissant, il reste le plus imposant, avec sa muraille de béton longue de 7,9 km, qui suffirait à séparer la ville de Bordeaux en 2 sur sa largeur.

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Petite curiosité technique : la moitié des turbines génèrent de l’électricité à une fréquence de 50 Hz, utilisée au Brésil. L’autre moitié produit à une fréquence de 60 Hz, qui est celle du réseau paraguayen. Lorsque le Paraguay ne consomme pas suffisamment, un convertisseur de fréquence permet tout de même à son voisin de récupérer l’excédent.

La construction du barrage d’Itaipu fut particulièrement critiquée en raison des impacts environnementaux et sociétaux considérables de son lac de retenue. Étendu sur 1 350 km² pour environ 200 km de long, le plan d’eau a déplacé plus de 42 000 personnes. Il a également noyé la cascade des Sept Chutes, qui était alors la chute au plus grand débit au monde.

Avec 13,86 GW de puissance installée, le barrage Xiluodu en Chine était à 140 petits MW de la troisième place de ce Top 3 des centrales hydroélectriques les plus puissantes du monde.