Nant de Drance et BG : le projet de tous les superlatifs (partie 3/3)

La construction d’aménagements hydroélectriques en haute montagne est un défi exigeant pour les ingénieur-es, les entrepreneurs et la force ouvrière. La centrale de pompage-turbinage de Nant de Drance, dans les Alpes valaisannes, en est un exemple probant.

À quelques jours de son inauguration publique les 10 et 11 septembre, BG part à la découverte de cet ouvrage hors-norme et emblématique de l’ingénierie énergétique du futur dans une série de trois articles. Le groupe BG s’est vu confier des mandats dans les domaines du génie civil (partie 1), de la ventilation des galeries et cavernes (partie 2) et de la technique du bâtiment (partie 3) et a demandé aux ingénieurs impliqués de présenter le travail de leurs équipes. 

3 /3 TECHNIQUE DU BÂTIMENT - Entretien avec Loann Barillec, Ingénieur Master en Génie Électrique

La centrale de pompage-turbinage est constitué de toute une série de bâtiments…
Loann Barillec : Oui, comme pour tout le reste, les bâtiments sont à l’image de l’ampleur du projet !! (sourire). Plus concrètement, le site comporte de nombreuses cavernes et galeries abritant plus de 10 bâtiments techniques. Ceux-ci sont composés de locaux abritant des salles de commande, des transformateurs, des centrales de ventilation et bien plus encore. Le bâtiment le plus imposant par sa taille est construit dans la salle des machines : il mesure près de 200m de longueur, compte 8 étages et abrite près de 400 locaux techniques !!

Face à de tels chiffres, quels ont été les principaux défis pour les techniques du bâtiment ?
Loann Barillec : S’agissant d’une infrastructure entièrement souterraine en grande profondeur, il est indispensable de garantir en tout temps des conditions vivables et sûres pour les personnes et les équipements de production. Il s’agit notamment d’apporter lumière, renouvellement d’air, détection des incendies et lieux de survie aux collaborateurs et collaboratrices qui travaillent sur le site.

Dans cet objectif, outre les systèmes de ventilation hors normes (voir article #2), nous avons développé les concepts d’installations de régulation et de gestion centralisée des bâtiments (MCR), de distribution électrique basse tension, d’éclairage et de circuits hydrauliques permettant la climatisation des bâtiments.

Et pour la sécurité des personnes ?
Loann Barillec : Nos équipes ont également développé les concepts de détection et d’extinction automatiques d’incendie, de signalisation d’évacuation et de géolocalisation des personnes dans la centrale. Comme mentionné dans le volet consacré à la ventilation, en cas d’incident, des locaux spécifiques permettant la survie des personnes bloquées sur le site ont été créés. Ceux-ci contiennent toutes les installations de traitement d’air pour permettre un confinement total des individus présents.

Pour tous ces systèmes, en plus d’en avoir développé les concepts en phase d’appels d’offres, nous avons assuré le contrôle intégral des plans et documents d’exécution, des plans et documents conformes à l’exécution et assisté Nant de Drance SA dans la direction des travaux et dans le processus de réception.

Comment avez-vous procédé pour les mises en service et performances des installations ?
Loann Barillec : Une fois les travaux de montage terminés, notre bureau est intervenu pour diriger les tests pour les mises en service des installations. Les objectifs de ceux-ci sont d’une part d’assurer que l’ensemble des modes de fonctionnement des systèmes sont opérationnels et d’autre part qu’ils sont suffisamment puissants pour répondre aux besoins réels. De nombreux calculs théoriques ont été réalisés à cet effet auparavant. L’objectif est ici de veiller à ce que la réalité concorde avec la théorie et que les installations impactant directement les turbines puissent permettre la production d’électricité. Au total, ce sont plus de 50 mises en service de systèmes particulièrement complexes qui ont eu lieu sous la direction de BG pendant près de 2 ans !

BG était chargé de l’assistance à la direction des travaux : pouvez-vous nous en dire plus ?
Loann Barillec : Nous avons assisté Nant de Drance SA dans sa mission de direction des travaux par une présence permanente de collaborateurs sur place, mais également par un suivi régulier des travaux de montage par les ingénieurs spécialistes des systèmes et les experts en protection incendie ; cela a permis d’assurer le respect des concepts développés et des normes en vigueur par les entreprises.

Et en matière de protection incendie ?
Loann Barillec : La mission de nos experts en protection incendie était de conseiller et soutenir Nant de Drance SA dans la mise en œuvre technique des solutions relatives à la sécurité incendie prévue dans le concept de protection incendie fourni avec le dossier PAP. Grâce à notre expérience en protection incendie, nous avons également accompagné le Maître d’Ouvrage dans la mise à jour du concept de protection incendie, en lien avec l’évolution des directives AEAI 2015 ainsi que de l’état des connaissances, notamment sur les obturations coupe-feu et les clapets coupe-feu. Par ailleurs, notre bureau était également impliqué dans les processus d’échanges avec l’autorité compétente en vue d’obtenir les autorisations nécessaires pour le permis d’exploiter de la centrale de pompage-turbinage.

Quelle conclusion tirez-vous au moment d’achever ce chantier de tous les superlatifs ?
Loann Barillec : Par la mobilisation de près de 15 ingénieur.e.s sur une décennie et une présence permanente sur le site de Nant de Drance depuis plusieurs années, notre bureau a très activement participé à la réussite du projet. Des installations cruciales pour le fonctionnement des machines de pompage-turbinage ont été conçues, construites et mises en service, des démarches essentielles pour l’obtention des autorisations d’exploiter la centrale ont été réalisées : tout cela grâce à un soutien de proximité apporté à notre client et un haut niveau d’expertise des collaborateurs et collaboratrices de BG.

 

 

Nous témoignons à Nant de Drance SA notre reconnaissance et notre fierté d’avoir pu apporter notre expertise multidisciplinaire au service d’un ouvrage clé de la stabilité du réseau électrique européen et de la transition énergétique. Nous nous réjouissons d’ores et déjà de poursuivre notre collaboration en phase d’exploitation.

* La société en charge de la gestion du complexe hydroélectrique est Nant de Drance SA, créée pour l’occasion. Quatre entreprises sont actionnaires de cette nouvelle entité : Alpiq pour 39%, les CFF pour 36%, IWB (de) pour 15% et FMV pour 10%. En savoir plus : www.nant-de-drance.ch

Carte d’identité d’un chantier hors-norme

Après la construction de trois barrages successifs (Barberine en 1925, Vieux-Emosson en 1955 et barrage-voûte d’Emosson en 1975) sur une période de 50 ans, la mise en service de la centrale de pompage-turbinage de Nant de Drance au 1er juillet 2022 constitue la quatrième et dernière étape d’un maillon essentiel pour la stabilisation du réseau électrique suisse et européen. Avec ses 900 MW et sa production d’environ 2,5 milliards de kilowattheures d’énergie de pointe par an (ou 2’500 GWh), la nouvelle installation est l’une des plus puissantes d’Europe. Elle jouera un rôle central dans la sécurité d’approvisionnement en électricité en Suisse.

14 ans de travaux (2008 – 2022)

Entièrement souterraine, la centrale de pompage-turbinage est située à la frontière franco-suisse dans le massif des Aiguilles Rouges de Chamonix, sur le territoire de la commune de Finhaut (VS) à mi-chemin entre Martigny (CH) et Chamonix (F). Elle met à profit la différence de niveau entre deux lacs de retenue, appelés Lac du Vieux Emosson et Lac d’Emosson. La centrale fonctionne par allers-retours : à l’aller, l’eau du lac supérieur, retenue par un barrage, est entraînée vers une usine souterraine, celle du Nant de Drance, avant d’être propulsée dans le lac inférieur. Au retour, le dispositif pompe et fait remonter l’eau en sens inverse, vers le réservoir amont.

La construction de la centrale de pompage-turbinage a nécessité le chantier de tous les superlatifs en haute altitude : 17 km de galeries creusées, 1,7 million de m3 de roche excavé, jusqu’à 400 ouvriers et quelque 60 entreprises sur site, et un investissement de plus de 2 milliards de francs.

La caverne principale de Nant de Drance, dite caverne des machines, représente un volume d’excavation de 270 000 m3, mesure 52 m de haut, 32 m de large, et 200 m de long, sous une épaisseur de couverture de plus de 600 m. Elle est ainsi l’une des plus grandes du monde, présentant un espace plus grand que les dimensions intérieures de la cathédrale de Notre-Dame à Paris.

La quantité d’eau turbinée, 360 m3 par seconde, correspond au débit du Rhône à Genève en été. Le barrage du réservoir supérieur a dû être surélevé de 20 mètres pour pouvoir retenir 25 millions de m3 d’eau, ce qui représente une capacité de stockage d’énergie de 20 gigawattheures (GWh) (ou : 20 millions de kWh), soit l’équivalent de ce que 400 000 voitures électriques stockeraient dans leurs batteries. Plus pragmatiquement, la centrale alimentera 900 000 foyers en électricité.

Une gigantesque batterie

Nant de Drance a été conçue pour gérer les fluctuations liées à la production d’énergie solaire ou éolienne. Fonctionnant comme une immense batteri », elle permettra de stocker l’électricité excédentaire sur le réseau, produite en été quand l’énergie est abondante. L’eau stockée dans le barrage sera turbinée en hiver, quand la demande en électricité est plus importante que la production.

Compenser l’impact sur l’environnement d’un chantier en haute altitude

Pour compenser l’impact sur l’environnement des travaux de construction de la centrale et de la ligne à très haute tension qui la relie au réseau électrique, quatorze projets d’un coût total de 22 millions de francs ont été, sont ou seront réalisés. La plupart des mesures visent à recréer localement des biotopes spécifiques, en particulier des milieux humides.

Articles de la série :

article 1/3 (génie civil)
article 2/3 (ventilation)

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