Surélévation des barrages de Moiry et d’Emosson: défis et perspectives
Une réponse aux besoins d’approvisionnement en électricité de la Suisse
Chaque année, l’Office fédéral de la protection de la population (OFPP) estime quels sont les risques les plus importants pour le pays [1]. Les conclusions de l’étude indiquent que «les pandémies et les pénuries d’électricité comportent de loin les risques les plus importants pour la Suisse». Afin de renforcer la sécurité d’approvisionnement, un consensus a été trouvé en 2021 au niveau fédéral – la «Table ronde consacrée à l’énergie hydraulique» – pour mettre en avant 15 projets hydroélectriques, situés dans les cantons du Valais, du Tessin, des Grisons et d’Uri. Même si aucun projet n’a encore abouti, plusieurs sont en cours de développement. C’est notamment le cas de la surélévation des barrages de Moiry et d’Emosson, deux projets prometteurs, mais qui font face à de nombreux défis.
L’augmentation de la production photovoltaïque et ses conséquences
En Suisse et en Europe, l’intégration de l’énergie solaire dans les réseaux électriques est une réalité. Jusqu’en 2020, la croissance du photovoltaïque a été modeste en Europe (+5 TWh/a en moyenne de 2015 à 2020). Depuis le début de l’invasion en Ukraine, on constate une rupture nette, avec une augmentation de plus de 60 TWh/a, pour atteindre un total de plus de 360 TWh de production photovoltaïque en Europe en 2025 [2]. La Suisse a participé à cette augmentation avec une production photovoltaïque de 5 TWh en 2023, 6 TWh en 2024 et 8 TWh en 2025.
Renouvelable et bon marché, l’énergie solaire est toutefois une énergie intermittente qui ne permet pas de répondre à la demande d’électricité en temps réel. Les données disponibles en Allemagne, par exemple, mettent en évidence un fort déséquilibre saisonnier de la production, caractérisé par un important surplus en été et un déficit en hiver (figure 1).
Ce déséquilibre a deux conséquences majeures pour le marché suisse de l’électricité (EPEX Spot). En premier lieu, on observe une augmentation significative du nombre d’heures durant lesquelles les prix sont négatifs, ou proches de zéro: en 2025, le prix du kWh a été inférieur à 1 centime pendant près de 500 heures. Cette tendance s’explique par une trop grande quantité d’électricité disponible lorsque le soleil brille, ce qui fait chuter les prix. La seconde conséquence est une augmentation de l’écart de prix entre l’été et l’hiver: entre avril et août, le prix moyen du kWh entre 11h00 et 16h00 était de 3 centimes, alors qu’il atteignait en moyenne 13 centimes entre novembre 2025 et mars 2026 (figure 2).
La table ronde et ses 15 projets
Initié en 2020, le processus de la table ronde vise à améliorer la sécurité d’approvisionnement en électricité de la Suisse en période hivernale. L’objectif ne consiste pas à augmenter la production nette d’électricité, mais à stocker 2 TWh durant la période estivale pour pouvoir ensuite les restituer en hiver. Ainsi, 15 projets ont été choisis puis inscrits dans la loi sur l’approvisionnement en électricité pour faciliter leur mise en œuvre. La valeur de 2 TWh correspond à environ 20% de la capacité de stockage des barrages actuels, et à un peu plus de 3% de la consommation électrique en Suisse (62,5 TWh en 2025).
Afin de pouvoir comparer les projets entre eux, mais aussi avec les autres technologies (approche systémique), une estimation préliminaire des coûts a été établie en 2023 [3]. Les résultats montrent une très forte disparité entre les projets, avec un coût au kilowattheure inférieur à 2 centimes pour les projets les plus efficaces, et de plus de 12 centimes pour les plus onéreux. Les projets de surélévation des barrages de Moiry et d’Emosson comptent parmi ceux dont le coût du kilowattheure stocké est le plus faible.
Les projets de surélévation des barrages de Moiry et d’Emosson
La surélévation du barrage de Moiry a pour objectif d’augmenter le volume du lac de quelque 12 millions de m3 d’eau. Les installations des Forces Motrices de la Gougra permettront ainsi de stocker 50 GWh supplémentaires, avec une augmentation de la hauteur du barrage de seulement 9 m (figure 3). Le projet profitera des centrales existantes de Mottec, de Vissoie et de Navizence (à Chippis) pour turbiner l’énergie stockée. Aucun nouveau captage ne sera nécessaire. En revanche, à Mottec, une augmentation de la capacité de pompage de 5 m3/s est intégrée au projet pour refouler les eaux de la Navizence vers Moiry.
La surélévation de 10 m du barrage d’Emosson (figure 4) permettra, quant à elle, de stocker quelque 116 GWh d’énergie supplémentaires. Grâce à une topographie avantageuse, cela représente 15% d’énergie en plus pour une augmentation de la hauteur du barrage de 6%. Aucun nouveau captage ou apport en eau, ni aucune modification des centrales existantes, que ce soit pour le turbinage ou le pompage, ne seront nécessaires. L’énergie stockée pourra être transformée en électricité par les centrales de Vallorcine, de La Bâtiaz, de Châtelard et de Vernayaz.
Les défis techniques sont nombreux, avec plusieurs points d’attention de même nature pour les deux projets. Le premier point porte sur la gestion des accès, que ce soit pour le chantier ou pour la phase d’exploitation, et ce, pour tous les utilisateurs, y compris les touristes: dans les deux cas, des routes situées le long de la retenue doivent être rehaussées ou déplacées. Les interactions avec les aménagements existants sont aussi étudiées avec attention, en particulier en ce qui concerne les voies d’eau (galerie d’amenée, vannes, cheminée d’équilibre, conduite forcée, etc.), mais aussi les éléments appelés à être noyés. De plus, la sécurité structurale du nouvel ouvrage de retenue doit être vérifiée: la hauteur d’eau à retenir par le barrage étant par définition plus élevée, cela augmente les charges sur l’ouvrage. Enfin, la gestion de ce type de chantier, dans un environnement alpin de haute altitude, doit tenir compte des contraintes non négligeables relatives aux dangers naturels et à la météo.
Historiquement, la Suisse a la chance de pouvoir compter sur une ingénierie reconnue pour les études et la construction de barrages, que ce soit en Suisse (principalement jusqu’aux années 1970) ou à l’étranger. Les projets de la table ronde permettent aussi de pérenniser ce savoir. Dans chacun des projets de surélévation, les études d’avant-projet ont montré que des solutions adéquates pouvaient répondre aux questions techniques.
Impact sur l’environnement
Autant pour le barrage de Moiry que pour celui d’Emosson, les projets se situent sur un barrage existant, ce qui représente un grand avantage en ce qui concerne les aspects liés au chantier, mais aussi en termes d’impact sur l’environnement. Les atteintes à la nature et au paysage ne sont certes pas à négliger, mais la zone analysée est déjà construite et les nouveaux impacts ne correspondent qu’à une fraction de ceux de l’aménagement existant (figure 5). Que ce soit pour le chantier ou pour l’exploitation, l’objectif consiste avant tout à minimaliser ces impacts, et ensuite à définir les mesures de compensations pertinentes. À noter toutefois qu’avec moins de 2 g CO₂-eq par kWh stocké, les projets de surélévation de barrages se distinguent par une empreinte carbone nettement inférieure à celle des autres technologies de stockage d’énergie.
Viabilité économique et retour des concessions
Les incertitudes liées aux procédures et aux aspects économiques constituent peut-être les plus grands défis à relever. En premier lieu, la viabilité économique des projets n’est pas garantie. En effet, le marché de l’électricité représente la source de revenus quasi exclusive des aménagements. Or, les prix de marché ne reflètent pas les besoins en approvisionnement électrique de la Suisse. En particulier, les aménagements existants captent déjà, avec leur stockage actuel, la majeure partie des revenus disponibles. Ainsi, l’amélioration du prix de vente apportée par les surélévations est faible.
Pour combler cette lacune, un dispositif de contribution à l’investissement a été mis en place par le législateur. Sa mise en application demeure toutefois délicate, avec des hypothèses de calcul différentes entre l’administration et le porteur de projet. De plus, en ce qui concerne le barrage d’Emosson, l’amélioration de la sécurité d’approvisionnement est une demande formulée par la Suisse: or, la propriété de l’ouvrage est binationale, à parts égales avec la France, tout comme l’est le processus décisionnel. Un accord sur la contribution à l’investissement et sur l’utilisation du stockage doit donc être trouvé.
Un second point concerne les droits d’utilisation des eaux. Le temps disponible jusqu’à l’échéance des concessions réduit la rentabilité des investissements. Or, les cantons alpins ont fait part de leur volonté de ne pas renouveler les droits des concessionnaires actuels. En conséquence, les investissements ne peuvent se faire sans accord préalable entre le concédant, le canton et le concessionnaire actuel. Le changement annoncé à l’échéance de la concession crée un déséquilibre, car la création de valeur favorisera davantage le futur concessionnaire, alors que c’est le concessionnaire actuel qui porte les risques liés au projet. La viabilité économique est rendue difficile par le cumul de ces deux points.
Des procédures particulièrement complexes
L’augmentation sensible de la complexité des procédures semble inéluctable. À titre d’exemples: l’application de la directive de l’Office fédéral de l’énergie sur la sécurité sismique des ouvrages d’accumulation, ou encore les discussions relatives aux mesures de compensation environnementales supplémentaires pour les projets de la table ronde, nécessaires d’après la loi sur l’approvisionnement en électricité, mais dont les contours ne sont pas définis par la législation. De plus, pour qu’un dossier puisse être finalisé, plusieurs étapes doivent souvent être franchies, et ce, avec un grand nombre de parties prenantes. Dans le cas de la surélévation du barrage d’Emosson, entre les différents utilisateurs du lac de retenue pour l’hydroélectricité, les autorités suisses et françaises (avec les différents niveaux, entités et départements respectifs), les associations locales, les organisations non gouvernementales, les alpages, cabanes, bourgeoisies, etc., le nombre de parties prenantes est particulièrement élevé.
Un véritable atout pour la Suisse
La surélévation des barrages de Moiry et d’Emosson permet globalement de stocker plus de 165 GWh, pour un coût de 150 à 200 MCHF. À titre de comparaison, pour stocker une quantité similaire d’énergie, il faudrait plus de 12 millions de batteries domestiques Tesla Powerwall, d’une capacité énergétique de 13,5 kWh chacune et d’un coût unitaire d’environ 10'000 CHF, qui exerceraient en outre un impact significatif sur l’environnement. Si pour ces deux projets, les procédures demeurent complexes et les défis restent nombreux, il est néanmoins évident que leurs qualités intrinsèques constituent un véritable atout pour la Suisse. Une mise en service est envisagée en 2032 ou 2033.
Surélévation des barrages de Moiry et d’Emosson: défis et perspectives
Une réponse aux besoins d’approvisionnement en électricité de la Suisse
Initié en 2020, le processus de la «Table ronde consacrée à l’énergie hydraulique» vise à améliorer la sécurité d’approvisionnement en électricité de la Suisse en période hivernale. L’objectif ne consiste pas à augmenter la production nette d’électricité, mais à stocker 2 TWh de production photovoltaïque excédentaire durant la période estivale dans des lacs de barrage, pour pouvoir ensuite les restituer en hiver. Parmi les 15 projets retenus lors de la table ronde, les projets de surélévation des barrages de Moiry et d’Emosson comptent parmi ceux dont le coût du kilowattheure stocké est le plus faible. La surélévation de 9 m du barrage de Moiry permettra d’augmenter le volume du lac de quelque 12 millions de m3 d’eau, et ainsi de stocker 50 GWh supplémentaires, alors que la surélévation de 10 m du barrage d’Emosson permettra de stocker quelque 116 GWh d’énergie supplémentaires. Dans un cas comme dans l’autre, aucun nouveau captage ou apport en eau ne sera nécessaire.
Pour mener à bien ces projets, de nombreux défis devront toutefois être relevés: d’un point de vue technique, les routes situées le long des retenues devront être rehaussées ou déplacées, les interactions avec les aménagements existants, en particulier en ce qui concerne les voies d’eau, doivent être étudiées avec attention, et la sécurité structurale des ouvrages de retenue doit être vérifiée. Toutefois, les incertitudes liées aux procédures et aux aspects économiques constituent peut-être les plus grands défis. Le changement de concessionnaire annoncé à l’échéance des concessions crée un déséquilibre, car la création de valeur favorisera davantage le futur concessionnaire, alors que c’est l’actuel qui porte les risques liés au projet. De plus, en ce qui concerne le barrage d’Emosson, l’amélioration de la sécurité d’approvisionnement est une demande formulée par la Suisse: or, la propriété de l’ouvrage est binationale, à parts égales avec la France, tout comme l’est le processus décisionnel. Un accord sur la contribution à l’investissement et sur l’utilisation du stockage doit donc être trouvé.
Si pour ces deux projets, les procédures demeurent complexes et les défis restent nombreux, il est néanmoins évident que leurs qualités intrinsèques constituent un véritable atout pour la Suisse. Une mise en service est envisagée en 2032 ou 2033.
Staumauererhöhung von Moiry und Emosson: Herausforderungen und Perspektiven
Eine Antwort auf den Strombedarf der Schweiz
Der 2020 ins Leben gerufene «runde Tisch Wasserkraft» möchte die Stromversorgungssicherheit der Schweiz im Winter stärken. Es geht dabei nicht darum, die Nettostromproduktion zu steigern, sondern darum, 2 TWh überschüssigen Solarstrom im Sommer in Stauseen zu speichern, um ihn im Winter nutzen zu können. Unter den 15 im Rahmen des runden Tisches ausgewählten Projekten gehören die Projekte zur Aufstockung der Staumauern von Moiry und Emosson zu denjenigen mit den niedrigsten Kosten pro gespeicherter Kilowattstunde. Durch die Aufstockung der Staumauer von Moiry um neun Meter lässt sich das Volumen des Sees um rund 12 Mio. m³ erhöhen und somit 50 GWh zusätzliche Energie speichern, während die Aufstockung der Staumauer von Emosson um zehn Meter die Speicherung von rund 116 GWh zusätzlicher Energie ermöglicht. In beiden Fällen sind keine neuen Wasserentnahmen oder -zufuhren erforderlich.
Um diese Projekte umzusetzen, müssen jedoch zahlreiche Herausforderungen bewältigt werden: Aus technischer Sicht müssen die Strassen entlang der Stauseen erhöht oder verlegt werden, die Wechselwirkungen mit bestehenden Anlagen, insbesondere im Hinblick auf Druckleitungen, Zulaufstollen, Wasserschloss usw., und die bauliche Sicherheit der Stauanlagen müssen sorgfältig überprüft werden. Die grössten Herausforderungen dürften jedoch die Unsicherheiten bezüglich der Verfahren und der wirtschaftlichen Aspekte sein. Der angekündigte Konzessionärswechsel bei Ablauf der Konzessionen führt zu einem Ungleichgewicht, da der künftige Konzessionär eher von der Wertschöpfung profitiert, obwohl der heutige Konzessionär die mit dem Projekt verbundenen Risiken trägt. Im Fall der Emosson-Staumauer ist zudem die Verbesserung der Versorgungssicherheit eine Schweizer Forderung, aber die Hälfte der Anlage gehört Frankreich. Es muss daher eine Einigung über den Investitionsbeitrag und die Nutzung der gespeicherten Energie gefunden werden.
Auch wenn die Verfahren für diese beiden Projekte komplex sind und zahlreiche Herausforderungen bestehen, ist klar, dass ihre wesentlichen Vorzüge einen Gewinn für die Schweiz darstellen. Die Inbetriebnahme ist für 2032 oder 2033 vorgesehen.
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