L'équipement du réseau hydrographique de l’Arc a commencé dès les origines de la houille blanche à la fin du . Il a été conduit à son terme jusqu’à la fin du . Avant 1946, l’initiative est revenue aux industriels de l’électrochimie et de l’électrométallurgie pour la satisfaction de leurs besoins propres, centrale et usine formant alors un couple indissociable. Depuis la nationalisation, EDF a réalisé l’aménagement intégral de la rivière au service prioritaire de l’ensemble du réseau national, avec une adaptation de plus en plus fine à la demande grâce au pompage-turbinage.
Par une coïncidence remarquable, la vallée de la Maurienne, qui correspond au bassin versant de l’Arc, affluent de l’Isère, a été desservie dès 1871 par la voie ferrée internationale du tunnel du Fréjus, deux ans après l’équipement d’une haute chute par Aristide Bergès, sur le torrent de Lancey, dans le proche Grésivaudan, événement qui est considéré comme l’acte de naissance de la houille blanche. C’est pourquoi les capitaines d’industrie de l’époque ont saisi sans tarder l’occasion d’exploiter le potentiel hydraulique exceptionnel de l’Arc. Il est ainsi possible, à travers l’exemple de cette vallée, de caractériser toutes les étapes de l’histoire de la houille blanche, en correspondance avec les besoins spécifiques ressentis à chaque stade.
Première étape : la houille blanche servante de l'industrie (1873-1930)
La première de ces étapes, des origines jusqu’au début des années 1930, est aussi la plus longue. Les premiers, les papetiers ont montré un intérêt assez discret pour la vallée à Saint-Rémy-de-Maurienne (1873) et à Fourneaux (1886). Mais les spécialistes de l’électrochimie et de l’électrométallurgie se sont montrés particulièrement intéressés par cette nouvelle source d’énergie dont ils étaient de très gros consommateurs. Ces industries lourdes étaient par ailleurs très dépendantes de la voie ferrée. On s’explique ainsi la répartition géographique des équipements hydroélectriques selon les secteurs géographiques. Et d’abord leur absence de la Haute Maurienne, non desservie par le chemin de fer. En revanche, en Moyenne Maurienne, entre Modane et Saint-Jean-de-Maurienne, sur sa quasi-totalité, le cours même de la rivière, à forte pente, a été équipé de centrales de moyenne chute avec assez fort débit en couplage avec les nombreuses usines. À partir de La Chambre et jusqu’à la confluence de l’Arc, dans cette Basse Maurienne, où la pente est beaucoup plus faible, seuls ont été équipés les torrents affluents descendus de la chaîne de la Lauzière en rive droite et de Belledonne en rive gauche avec des centrales de haute chute mais faible débit. Dans l’ensemble de la vallée, les usines devaient adapter leur marche au régime hydrologique contrasté de hautes eaux en belle saison et de faibles débits hivernaux.
Deuxième étape : le temps des barrages (1930-1968)
Passée la période pionnière, la carte des centrales hydroélectriques est restée pratiquement inchangée à l’instar de celle des établissements industriels qui leur étaient étroitement associés. À deux exceptions près, toutefois : les complexes hydrauliques de Bissorte (Orelle) et Plan-d’Amont-Plan-d’Aval (Aussois). Les deux cas présentent bien des ressemblances. Il s’agit de lacs-réservoirs à haute altitude alimentant des centrales sous de hautes chutes. En Moyenne Maurienne, la retenue de Bissorte à la cote maximale de d’une capacité de alimente la centrale homonyme sur la commune d’Orelle sous une chute de avec une capacité installée de et un productible annuel de . À l’entrée de la Haute-Maurienne, sur le cours supérieur du Saint-Benoît, affluent de rive droite de l’Arc, ont été aménagées les deux retenues de Plan-d’Amont à et de Plan-d’Aval à d’une capacité respective de ; la centrale dite d’Aussois, sur la commune d’Avrieux, sous une chute de a un productible annuel de pour une puissance installée de . Ce type d’aménagement restait encore exceptionnel jusqu’au milieu du . On n’en trouverait d’analogue qu’avec La Girotte en Beaufortain et surtout dans les Pyrénées avec les lacs d’Oô ou du Portillon .. alt=Barrages de Plan d'Amont et Plan d'Aval|vignette|Barrages du Plan d'Amont et du Plan d'Aval. Les ressemblances s’arrêtent là car les circonstances de leur création sont différentes. L’aménagement de Bissorte est l’œuvre de la société Alais-Froges-et-Camargue (AFC) née en 1921 de la fusion entre Froges et Alais-et-Camargue, la future Pechiney, devenue propriétaire de l’ensemble des usines d’aluminium de Maurienne. Grâce au report sur l’hiver de l’énergie estivale surabondante et à la mise en réseau de ses usines, la marche des cuves d’électrolyse pouvait être conduite sur toute l’année. La mise en service eut lieu en 1937. Les projets d’AFC ou de Saint-Gobain sur le Saint-Benoît n’ont pris consistance qu’avec la nationalisation de 1946. Les travaux ont été conduits de 1946 à 1952 dans le même temps où l’ONERA installait ses souffleries sur la commune d’Avrieux, jouxtant la centrale dite d’Aussois. Sa production excède les besoins de l’ONERA. Mais les souffleries ne fonctionnent que sous la forme de brusques lâchages d’eau très discontinus dans le temps et il importait de disposer d’un approvisionnement massif et instantané autonome de manière à n’apporter aucune perturbation dans le fonctionnement du réseau général de distribution.
Troisième étape : l’aménagement intégral par EDF (1968-1979)
Depuis la nationalisation de l’électricité avec la création de l’EDF en 1946, l’objectif n’est plus la desserte prioritaire des industries locales électrochimiques et électrométallurgiques. La mise en service de Génissiat, sur le cours du Rhône en 1947 a marqué une étape décisive dans l’interconnexion entre la France thermique du nord et la France hydraulique du sud. Dans la foulée, les ressources énergétiques des Alpes ont été mises au service de l’ensemble de la France. C’est dans cette optique qu’a été élaboré le plan visant à l’exploitation intégrale de la vallée de l’Arc mais celui-ci a été programmé après celui de l’Isère en Tarentaise et Beaufortain. Dans l’attente, il a même été jugé rentable de détourner temporairement les eaux de l’Arc supérieur, sur la commune de Bonneval-sur-Arc, vers Val-d'Isère par un tunnel sous le col de l'Iseran par l’opération dite « Arc-dans-Tignes »..
Haute Maurienne C’est logiquement par l’amont qu’EDF a entrepris entre 1962 et 1969 cet aménagement intégral de la vallée de l’Arc. Le choix du site du réservoir d’accumulation, au centre du dispositif, s’est porté dans les années 1960 sur le plateau du Mont-Cenis, intégré dans le territoire français depuis le traité de paix avec l’Italie en 1947. Ce plateau cumulait les avantages d’une altitude élevée et d’une topographie de large cuvette naturelle: hauteur de chute et forte capacité étaient garanties. La difficulté majeure était dans l’impossibilité d’adopter la solution du barrage voûte, comme à Tignes ou à Roselend, faute de solides assises géologiques. Mais EDF était alors riche de l’expérience acquise à Serre-Ponçon., dans la vallée de la Durance: le barrage en remblai, résistant à la poussée par sa seule masse ou barrage-poids, un noyau central d’argile assurant l’étanchéité..
alt=Barrage de terre du Mont-Cenis|vignette|Barrage de terre du Mont-Cenis. alt=Lac du Mont-Cenis|vignette|Lac du Mont-Cenis.
Les travaux ont donc été entrepris à partir de 1962. Les quantités de terre mises en œuvre ont été sensiblement les mêmes: ici contre 14. Le barrage du Mont-Cenis l’emporte par la longueur ( contre 620 mais il est moins épais ( à la base contre 650) et un peu moins haut ( contre 122). La capacité du réservoir du Mont-Cenis est de . Les apports naturels sont limités, vu la modeste superficie du plateau (). Le bassin d’alimentation a été agrandi grâce au réseau d’adductions par lequel sont détournées artificiellement vers la cuvette les eaux de l’Arc supérieur et de ses affluents de rive gauche, Avérole et Ribbon: la part globale française correspond à . L’Italie apporte vers la retenue les apports de la Cenischia et du Rio Clarea dont l’écoulement naturel est vers le Pô et l’Adriatique. Au total, proviennent du territoire français, 50 du territoire italien.
Les eaux du réservoir accumulées à la cote maximale sont donc dirigées en partie vers la centrale italienne de Venalzio, au pied du barrage, sous une chute avec une production moyenne annuelle de . La part française est turbinée dans la centrale de Villarodin-Bourget sous une chute de au bout d’un tunnel de qui collecte au passage les apports des affluents de l’Arc Ambin et Saint-Anne. Les meilleures années, sont injectés dans le réseau de transport de force international, le plus souvent par commodité, vers l’Italie dans le cadre d’un échange entre EDF et ENEL..
Moyenne Maurienne Dans cette Moyenne Maurienne, entre Modane et Hermillon, le schéma d’aménagement de la période pionnière a été respecté. Il a suffi de remplacer les marches d’escalier de moyenne chute suivant le cours même de la rivière par les trois marches plus hautes d’un nouvel escalier. Trois centrales se succèdent ainsi de l’amont vers l’aval portant à 90 % l’utilisation de la pente contre 80 % auparavant. Celle d’Orelle, mise en service en 1970, a une puissance installée de avec un productible annuel de . Elle fonctionne sous une hauteur de chute de mais en fil de l’eau vu la faible capacité du lac de retenue. Celle de la Saussaz II, mise en service en 1973, d’une puissance installée de avec un productible annuel de , fonctionne sous une hauteur de chute de . Celle de l’Échaillon, mise en service en 1975, d’une puissance installée de avec un productible annuel de , fonctionne sous une hauteur de chute de . Ces deux dernières disposent de réservoirs suffisants pour permettre une exploitation en éclusée. Les travaux ont pu être exécutés dans des délais très courts grâce à l’utilisation alors assez révolutionnaire du tunnelier. C’est d'ailleurs pour le creusement des du tunnel à l’amont de la centrale de l’Échaillon qu’a été battu le record français de la vitesse d’avancement des travaux...
Basse Maurienne On retrouve pour l’aménagement de ce secteur le même type d’aménagement que celui adopté pour l’Isère en Basse Tarentaise. La boucle dessinée vers le nord par le cours naturel de l’Arc est court-circuitée et la confluence avec l’Isère est reportée plus à l’aval de telle sorte que la centrale du Cheylas, dans le département de l’Isère, peut fonctionner depuis 1979 sous une chute de . Sa puissance installée est de et son productible est de . Grâce au bassin de restitution de Flumet au-delà du tunnel d’adduction par-dessous de la chaîne de Belledonne, de capacité de , le Cheylas peut fonctionner en éclusée.
Quatrième étape : le pompage au secours du nucléaire (1987)