Après l'inauguration, en février 2013, de son centre de technologie mondial lié à l'hydroélectricité, Alstom poursuit sa stratégie en lançant cette fois-ci une nouvelle chaire industrielle dédiée aux machines hydrauliques, visant à renforcer la coopération entre les laboratoires de recherche grenoblois et le centre de technologie d'Alstom. L'objectif ? Etre capable de dessiner les centrales de demain, qui devront être à la fois plus flexibles mais aussi plus puissantes. "On a souvent l'idée d'une industrie mature, mais en réalité l'hydraulique a besoin de toujours plus de recherche pour faire face aux enjeux du futur", affirme Maryse François-Xausa, vice-présidente de la R&D chez Alstom, qui emploie 850 salariés sur son site de Grenoble.

Dessiner les turbines de demain

A travers la création d'un laboratoire d'essais mutualisé, cette chaire sera l'un des piliers du pôle d'excellence en hydraulique qu'Alstom souhaite mettre en place. Doté d'une enveloppe de 47 millions d'euros sur 5 ans, ce pôle comprendra également la création d'une plateforme collaborative entre Grenoble INP et Alstom (6, 4 millions d'euros), le financement du projet de R&D collaborative Innov'Hydro rassemblant 9 partenaires (25 millions d'euros) ainsi que 12,3 millions d'euros d'investissements dans les bâtiments, avec notamment la création d'un pôle d'excellence ainsi que des équipements pour la plateforme hydraulique.

 "L'accueil de deux étudiants en thèse et d'un étudiant en post-doctorat est déjà enclenché, tandis que nous recevrons également au moins 2 étudiants étrangers chaque année sur le master spécialisé en eau, énergie et environnement", précise Valérie Bonnardel directrice générale de la Fondation partenariale Grenoble INP. Une décision stratégique qui justifie un budget conséquent : "Il s'agit de trouver quels sont les bons modèles de turbines, et également de répondre aux problématiques telles que la fatigue des structures, à travers la question des matériaux", avance Maryse François-Xausa.

Des machines plus puissantes

Car depuis les débuts de l'hydroélectricité au début du XXe siècle, "les machines ne sont plus du tout les mêmes", rappelle Maryse François-Xausa. Avec une production de 25 000 MW en 2011, l'hydroélectricité représente en moyenne 10% de la production d'électricité en France, juste derrière le nucléaire. Pour répondre aux engagements de la loi Grenelle 2, la France s'est fixée pour objectif de développer la production de plus de 3TWh et d'augmenter la puissance installée de 3000 MW à l'horizon 2020. "Aujourd'hui, seulement 1/3 de la capacité hydroélectrique est installée, et nous avons encore des possibilités de rénovation en Europe et en Amérique du Nord en plus d'une forte croissance en Asie et Amérique Latine", rappelle Maryse-François-Xausa.

Les turbines du complexe hydro-électricité de Nant en Suisse sont fabriquées à Grenoble.par Alstom. Elles seront en activité en 2018.

L'enjeu est donc de taille pour les industriels du secteur, qui doivent trouver de nouveaux moyens pour accroître la puissance de leurs machines. Afin de réduire les coûts énergétiques, les industriels du secteur travaillent à concevoir des centrales de plus en plus grandes, comme celle de Xiangjiaba, en Chine, dont chacune des 8 unités fournira 800 MW lors de leur mise en service fin 2014, soit l'équivalent d'une tranche nucléaire. "Un dixième de rendement peut être valorisé jusqu'à plusieurs milliers d'euros", glisse Maryse-François-Xausa.

Amorcer la transition énergétique

Autre enjeu de l'industrie ? Assurer une complémentarité avec les énergies renouvelables telles que l'éolien ou le solaire. Un premier pas est déjà amorcé grâce aux (STEP), ces stations de transfert d'énergie par pompage qui comprennent un bassin inférieur et un bassin supérieur, reliés par un groupe hydroélectrique réversible et sur lesquelles Alstom détiennent 30% des parts de marché. Pouvant stocker l'énergie lorsque la consommation est basse et être actionnées sur de courtes durées, les STEP peuvent servir de solution d'appoint lors des pics de consommation et offrent une capacité de stockage de 1000MW, bien plus importante qu'une batterie traditionnelle.

"Si auparavant, les turbines fonctionnaient comme des interrupteurs, que l'on allumait et éteignait à la guise, nous devons travailler désormais pour qu'elles fonctionnent davantage comme des variateurs en fonction des besoins", explique Valérie Bonnardel.

Un marché de titan où Alstom souhaite bien conserver sa place de leader français. Aujourd'hui, près de 10% du chiffre d'affaires du groupe est en effet consacré aux énergies renouvelables, tandis que la division Alstom Renewable Power a enregistré 2,6 milliards de commandes sur les deux années 2013 et 2014. Actuellement fabriquée à Grenoble, la première turbine-pompe à vitesse variable sera installée d'ici 2015 à la station de Linthal, en Suisse.