La centrale hydroélectrique Snowy 2.0 est un projet de centrale de pompage-turbinage (ou STEP) en Australie, dans l'État de Nouvelle-Galles du Sud. Sa construction a démarré en 2020 et doit s'achever en 2026.
Ce projet se veut comme une extension du Schéma d'aménagement hydroélectrique des Snowy Mountains (Snowy Mountains Scheme), mené entre 1949 et 1974 pour des besoins d'électrification du pays ; d'où il tire son nom. Il est mené par , entreprise publique sous le contrôle du gouvernement fédéral et actuel propriétaire et opérateur des infrastructures du Snowy Mountains Scheme.
Avec une puissance installée de et une capacité de stockage d'énergie de (soit jusqu'à 175 heures de fonctionnement à pleine puissance), il s'agit du plus grand projet d'énergie renouvelable en cours en Australie, et de l'un des plus importants projets de pompage-turbinage au monde. Une fois livrée, elle sera en outre la centrale hydroélectrique la plus puissante d'Australie.
Localisation La centrale Snowy 2.0 se situe dans le sud-est de l'État de Nouvelle-Galles du Sud, dans le sud-est de l'Australie, à environ 80 kilomètres au sud-ouest de Canberra, capitale du pays et grande ville la plus proche.
Elle est construite au sein des Snowy Mountains, chaîne de montagnes comprenant les plus hauts sommets d'Australie, et d'où partent de nombreux cours d'eau importants, ce qui en fait un site privilégié pour l'exploitation de l'hydroélectricité. Le projet est intégralement localisé dans le Parc national du Kosciuzko. vignette|Paysage des Snowy Mountains.
Contexte et objectifs
Mix électrique australien La production électrique australienne se caractérise par une très forte dépendance aux énergies fossiles, principalement au charbon (63% de la production électrique en 2016), et à un niveau très élevé d'émissions de associées : 740 g/kWh en 2015, valeur parmi les plus élevées au monde. Dans le cadre de la lutte contre le réchauffement climatique, et notamment pour respecter les objectifs de l'Accord de Paris dont l'Australie est signataire, une sortie progressive du charbon dans les prochaines décennies semble inévitable aux yeux de nombreux experts. Le mouvement semble déjà amorcé, puisqu'au cours de la décennie 2010-2019, environ 7 GW de centrales thermiques fossiles ont été définitivement retirées du service.
Au vu du gigantesque potentiel solaire et éolien de l'Australie, et de la baisse continue du coût de ces technologies, un consensus se dessine au cours des années 2010 sur les avantages environnementaux et économiques d'un scénario 100% renouvelable. Néanmoins, une forte pénétration sur le réseau électrique des productions solaire photovoltaïque et éolienne, par nature intermittentes, devra être accompagnée par de nouvelles capacités de stockage d'énergie (STEP et/ou batteries).
Hydroélectricité en Australie : vers un renouveau ? vignette|Centrale hydroélectrique Tumut 3, la plus importante du Snowy Mountains Scheme. Le potentiel hydroélectrique de l'Australie est faible, et, avec une centaine de centrales cumulant une puissance installée d'environ en 2020 (dont dans les Snowy Mountains et en Tasmanie), déjà largement exploité. L'hydroélectricité a compté pour seulement 6,2% de la production électrique australienne en 2019 (6,7% en moyenne sur la période 2013-2019). En outre, les derniers projets de grands barrages en date y ont rencontré une vive opposition populaire (voir le ).
Néanmoins, l'hydroélectricité connait un regain d'intérêt dans les années 2010 à travers le pompage-turbinage. Cette technique est considérée par les autorités australiennes, notamment qui mène des études sur plusieurs projets, comme un outil clé dans la transition vers une production électrique bas-carbone. Une étude de 2017, financée par l'ARENA, a permis d'identifier jusqu'à sites potentiels de pompage-turbinage dans toute l'Australie, la plupart déconnectés du réseau hydrographique pour s'affranchir des contraintes en eau. Ces sites potentiels totaliseraient une capacité de stockage colossale de 67 TWh, deux ordres de grandeur de plus qu'il n'en faudrait pour garantir un mix électrique 100% renouvelable, d'après ses auteurs.
Parmi les grands projets de pompage-turbinage ayant suscité l'intérêt de l'ARENA figurent Snowy 2.0 (en construction), et trois sites en Tasmanie, dans le cadre du programme Battery of the Nation (études avancées en cours en 2019).
Intérêt de Snowy 2.0 pour la production renouvelable Le fonctionnement classique de la centrale sera d'utiliser le surplus d'électricité aux heures de forte production renouvelable et de faible demande pour pomper de l'eau vers le réservoir supérieur (pompage), et de restituer cette énergie potentielle ainsi accumulée lorsque la demande électrique est plus importante (turbinage). Cette nouvelle infrastructure permettra donc d'intégrer davantage d'électricité d'origine solaire et éolienne sur le réseau électrique est-australien et d'améliorer leur efficacité, en compensant leur intermittence. Son promoteur revendique enfin un accroissement de la stabilité et de la fiabilité de l'ensemble du réseau électrique.
Caractéristiques
Réservoirs amont et aval La centrale Snowy 2.0 ne nécessitera la construction d'aucun nouveau barrage. Elle consiste en effet à relier entre eux par des conduites d'eau souterraines deux lacs de retenue préexistants, distants d'environ et offrant une différence d'altitude de presque 700 mètres. Snowy 2.0 combine donc une hauteur de chute élevée et une longueur de tunnels très importante, cas unique au monde pour une centrale de pompage-tubinage d'après son promoteur. vignette|Le lac de Tantangara (futur réservoir amont) vu du ciel. Le , formé par le barrage du même nom sur la rivière Murrumbidgee, constitue le réservoir supérieur, à une altitude de , et pour un volume d'environ 254 millions de m.
Le , formé par le barrage du même nom sur la rivière , constitue le réservoir inférieur, à une altitude de 544 m, et pour un volume d'environ 921 millions de m. vignette|Le lac de Talbingo (futur réservoir aval). Les réservoirs ont été créés en 1960 et 1971 respectivement, tous deux dans le cadre du Schéma d'aménagement hydroélectrique des Snowy Mountains. La configuration des réservoirs amont et aval confère au site une capacité de stockage de , correspondant à 175 heures (environ une semaine) de turbinage à pleine puissance. Snowy 2.0 est ainsi considérée comme une solution de stockage "de long-terme" (en opposition avec les batteries électrochimiques ou les STEP de petite dimension n'offrant que quelques minutes ou quelques heures de stockage).
Galeries et ouvrages hydrauliques Les deux réservoirs seront reliés par des tunnels hydrauliques en béton totalisant 27 km de longueur, sur lesquels sera implantée une centrale hydroélectrique intégralement souterraine. Dans le détail, on trouve d'amont en aval :
une galerie d'amenée horizontale de 16,9 km de long et 10 m de diamètre, orientée est-ouest, connectée au lac de Tantangara ; une conduite forcée inclinée, se séparant à son extrémité inférieure en 6 conduites en acier, chacune alimentant une turbine de la centrale ; une galerie de fuite horizontale de 7 km de long et 10 m de diamètre, orientée ONO-ESE, connectée au lac de Talbingo. vignette|Voussoirs de tunnel en béton préfabriqué (illustration) Les 27 kilomètres de tunnels hydrauliques seront intégralement tapissés de voussoirs en béton préfabriqué, installés par les tunneliers. Les voussoirs, épais de 38 cm et pesant 6,5 tonnes, sont assemblés par 9 pour former un anneau complet. Au total, plus de voussoirs seront produits dans une usine créée pour l'occasion, nécessitant rotations de camions spécialement conçus.
La centrale électrique sera située environ 800 mètres sous la surface du sol. Deux grandes cavités artificielles principales seront aménagées, l'une hébergeant la salle des machines (240 mètres de long, 30 m de large et 55 m de haut), l'autre la salle des transformateurs (200 mètres de long, 20 m de large et 50 m de haut), située directement en aval.
Le projet nécessitera en outre le creusement de 16 kilomètres de tunnels d'accès, dont un tunnel d'accès principal à la centrale électrique, long de 2,6 km.
Méthodes de creusement Au total, Snowy 2.0 nécessitera le creusement d'une quarantaine de kilomètres de tunnels, pour l'essentiel par tunnelier. Cette technologie contraste avec les méthodes traditionnelles utilisées pour l'aménagement du complexe hydroélectrique historique (à l'explosif voire avec des outils manuels). vignette|Tunnelier Herrenknecht (illustration) Trois tunneliers seront employés sur le chantier, tous conçus spécifiquement pour la tâche qui leur est attribuée.
Le premier tunnelier (TBM 1), construit en Allemagne par Herrenknecht, est l'un des plus imposants du monde, avec 205 mètres de longueur. Capable de creuser avec une forte inclinaison, il percera la galerie de ventilation et d'évacuation de la centrale souterraine, puis la conduite forcée, jusqu'à la jonction avec la galerie d'amenée, à une vitesse de 30 mètres par jour.
Le deuxième tunnelier (TBM 2), construit en Chine par China Railway Engineering Equipment Group, est long de 137 mètres. Il creusera à une vitesse de 30 mètres par jour la galerie d'accès principale à la centrale électrique, puis dans un second temps, après avoir été démonté sous terre et réassemblé en surface, la galerie de fuite.
Le troisième tunnelier (TBM 3), construit en Allemagne par Herrenknecht, est long de 142 mètres. Il percera la galerie d'amenée, longue de 16 kilomètres. Il est le seul des trois tunneliers à pouvoir creuser dans une roche tendre, à une vitesse maximale de 50 mètres par jour.
Les trois tunneliers ont tous un même diamètre de 11 mètres.
Installations hydroélectriques La centrale hydroélectrique comportera six turbines Francis réversibles (pouvant fonctionner en mode turbinage ou en mode pompage) de 340 MW chacune. Trois d'entre elles seront à vitesse variable, tandis que les trois autres seront synchrones. Les six unités totaliseront une puissance installée de . Il s'agira alors de la centrale hydroélectrique la plus puissante d'Australie (devant et ses ), représentant à elle seule une augmentation de plus de 50% de la puissance installée globale du Plan d'aménagement des Snowy Mountains ( actuellement), ou de 25% de la puissance australienne totale.
Lignes de transmission La nouvelle centrale hydroélectrique sera connectée aux principaux sites de production et de consommation grâce à son raccordement et à une modernisation du réseau électrique existant de la Nouvelle-Galles du Sud. Deux nouvelles sous-stations électriques seront construites, l'une dans la Bago State Forest, l'autre à .
Coût et financement Le stockage d'énergie assuré par Snowy 2.0 est présenté comme étant au moins deux fois moins coûteux que les alternatives envisageables, à base de centrales à gaz et de parcs de batteries électrochimiques de grande dimension.
L'étude de faisabilité menée en 2017 avait conclu à un coût de 3,8 à 4,5 milliards de dollars australiens pour la réalisation du projet. Cependant, cette somme sera sans aucun doute dépassée, étant donné que 5,1 milliards de dollars de contrats ont déjà été engagés en 2020. De plus, ces sommes n'incluent pas les nécessaires travaux de modernisation du réseau électrique, estimés à 2 milliards de dollars supplémentaires.
Dans le cadre de la mitigation des impacts environnementaux du projet, est tenu d'investir 100 millions de dollars pour la protection de l'environnement, dont 74 millions dans un fonds de compensation pour la protection d'espèces protégées.
En , une lettre ouverte signée par 37 experts opposés à Snowy 2.0 fait part de leur crainte d'un dérapage des coûts du projet, prédisant une facture réelle approchant les 10 milliards de dollars. À cette date, 1 milliard de dollars ont déjà été dépensés.