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Centrale hydraulique
Production d’énergie à la place du Moulin
Au cœur de la ville de Lucerne, la force de l’eau de la Reuss est utilisée pour produire de l’énergie depuis plusieurs siècles, sur la place du Moulin.
Production d’énergie mécanique
À la hauteur de la place du Moulin, la Reuss génère depuis toujours de forts courants, offrant ainsi des conditions idéales pour la production d’énergie.
Lucerne fait partie, avec Zurich, Genève et Thoune, des rares villes suisses situées à l’exutoire d’un lac. Le volume d’eau ainsi que la chute artificielle entre l’amont (entrée) et l’aval (sortie) créent à l’entrée de la turbine une pression élevée, transformable avantageusement en énergie.
Grâce à son emplacement parfait directement au bord du fleuve, les premiers moulins sur la Reuss furent déjà construits à la place du Moulin en 1178. Le site, proche du pont de la Tour, servait de lieu de travail et de transbordement, et se situait à l’époque en périphérie de la ville, bien protégé par les fortifications.
Au fil des siècles, de nombreuses extensions et transformations eurent lieu. Grâce à des îles artificielles, des canaux et onze roues à eau au total, moulins, ateliers de meulage, pilonneries ainsi que l’atelier monétaire municipal pouvaient fonctionner. La transmission de la force se faisait par des engrenages en bois, offrant à l’époque une puissance estimée à environ 20 à 25 kilowatts.
Histoire de la centrale hydraulique
1178
Mise en service du premier moulin sur la Reuss avec onze roues à eau
1875
Incendie des moulins de la ville
1888
Construction et mise en service de la première centrale à turbine
1926
Installation ultérieure d’un générateur électrique
La naissance de la centrale moderne à turbine
Lors de l’incendie des moulins de la ville en 1875, toutes les installations furent détruites à l’exception du moulin à grains et du moulin à épices. Par la suite, la communauté corporative construisit entre 1887 et 1889 la première centrale à turbine avec son bâtiment industriel associé.
Le générateur électrique installé en 1926 permit aux exploitants de transformer l’énergie mécanique produite en électricité. Une transmission par roue dentée transmettait l’énergie hydraulique produite à travers différents engrenages dans le bâtiment industriel. L’électricité produite alimentait notamment les tramways de la ville de Lucerne.
1977
Fermeture de la centrale en raison de dommages
1995
Approbation par le peuple du projet de reconstruction
1998
Mise en service de la petite centrale hydraulique de la place du Moulin
Tradition séculaire
Dès le VIIIe siècle, le monastère rattaché à l’église de la Cour utilisait déjà, de manière attestée, la force hydraulique de la Reuss.
La petite centrale hydraulique aujourd’hui
Des dommages irréparables ont entraîné l’arrêt de la centrale en 1977. La remise en service a eu lieu en 1998.
La reconstruction du « Kleinwasserkraftwerk Mühlenplatz », approuvée par une large majorité du peuple lucernois, a pu être mise en service le 4 avril 1998 par les Services industriels de la ville de Lucerne. Adaptée aux technologies contemporaines, la technique moderne employée suit toujours le même principe ancestral que les premiers moulins sur la Reuss.
Les centrales au fil de l’eau comme celle de la place du Moulin sont situées sur des cours d’eau. La performance de la centrale dépend du débit ainsi que de la chute entre l’amont (entrée) et l’aval (sortie). La chute artificielle est assurée par le vannage à aiguilles. En fonctionnement, jusqu’à 58 mètres cubes d’eau par seconde sont dirigés vers les deux turbines Kaplan – à titre de comparaison, une grande baignoire contient à peine 1 mètre cube d’eau.
Les deux turbines sont composées d’un guide mobile à 16 pales et d’une roue de turbine à trois pales. À l’intérieur des turbines, un générateur transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. Les deux groupes de machines développent une puissance de 680 kilowatts et produisent chaque année environ 3 millions de kilowattheures. Aujourd’hui, cela permet d’alimenter 700 à 1000 foyers avec de l’électricité 100 % écologique provenant de sources renouvelables.
Label « Naturemade Star »
L’électricité produite à la petite centrale hydraulique de la place du Moulin porte le label « Naturemade Star ». Ce label certifie que l’énergie provient de sources renouvelables et écologiques. Il est attribué par l’association créée en 1999 pour l’énergie respectueuse de l’environnement.
Électricité durable pour les générations futures
En 1995, le canton de Lucerne a accordé à l’exploitant de la petite centrale hydraulique de la place du Moulin une concession pour 80 ans supplémentaires d’exploitation. Les subventions et les tarifs de rachat garantissant la couverture des coûts (KEV) permettent la production d’une énergie de haute qualité. Cette production est certes plus coûteuse, mais elle peut se vendre à un prix supérieur.
Le soutien et l’encouragement de la Confédération garantissent la production d’électricité écologique à partir de sources renouvelables de manière durable et à long terme, également pour les générations futures.
Faits & chiffres
58 mètres cubes par seconde
Débit maximal
1,80 mètre
Chute maximale
Turbine Kaplan
Type de turbine utilisé
3 000 000 kilowattheures
Production annuelle d’énergie
680 kilowatts
Puissance
La promotion des énergies renouvelables et la protection des animaux et de l’environnement sont pour nous à la fois un objectif et une motivation.
René Buob, responsable Réseaux et Exploitation des centrales, ewl Energie Wasser Luzern
Inspection et entretien
Lors de leur ronde quotidienne, les collaboratrices et collaborateurs d’ewl inspectent l’installation, effectuent des contrôles visuels, vérifient la pression d’huile, lubrifient les paliers et réalisent des travaux de nettoyage général.
Les travaux de révision des turbines suivent les recommandations du fabricant. Après 100 000 heures de fonctionnement, soit environ 11,5 ans en fonctionnement continu, les turbines doivent être révisées. Dans le cadre d’une planification pluriannuelle de renouvellement, les équipements électroniques et mécaniques sont modernisés progressivement afin de garantir un fonctionnement sûr et fiable de l’installation.
Vraiment un travail de forçat
Ces dernières années, la croissance des plantes aquatiques a fortement augmenté. Les raisons en sont un ensoleillement plus important et le réchauffement de l’eau qui en découle, en particulier dans la zone du bassin du lac. À la fin de l’été, de véritables tapis d’herbes lacustres de plusieurs mètres de diamètre sont entraînés depuis le lac des Quatre-Cantons et bouchent les grilles d’entrée situées en amont. Lorsque le débit nécessaire n’est plus assuré, les groupes de machines s’arrêtent automatiquement. Une entreprise de jardinage retire chaque automne plusieurs centaines de kilos d’herbes lacustres par jour.
Curiosités flottantes
Pour Ludwig Hafner, spécialiste en inspection et entretien chez ewl, la petite centrale hydraulique de la place du Moulin est une véritable passion. Presque chaque jour, il s’occupe avec ses collègues des installations avec soin et beaucoup de dévouement. Un fonctionnement fiable et efficace lui tient à cœur.
Bien sûr, il doit de temps en temps dégager la grille d’entrée des débris flottants, des détritus ainsi que des poissons ou canards morts. Des objets insolites s’y prennent surtout pendant le carnaval : « Une fois, nous avons dû retirer des toilettes mobiles. Nous avons aussi déjà repêché des bancs de fête entiers ou une botte de foin. » Avec un sourire aux lèvres et une burette d’huile à la main, il disparaît à nouveau dans la salle des machines rouge emblématique.
Moins, c’est plus
Le saviez-vous ?
Un débit d’eau trop important réduit la production d’électricité de la petite centrale hydraulique de la place du Moulin.
En hiver, les conditions sont meilleures
En été, lorsque le vannage à aiguilles est ouvert, la chute est relativement faible (environ 60 centimètres). En hiver, lorsque le vannage retient davantage la Reuss, la chute peut atteindre jusqu’à 2 mètres, ce qui permet, malgré un débit total inférieur, d’obtenir une puissance plus élevée. Plus de la moitié de la production annuelle de la centrale de la place du Moulin est donc réalisée en hiver.
Si la différence de hauteur est inférieure à 60-80 centimètres, l’installation s’arrête. Après accord avec l’atelier de menuiserie, elle peut passer en mode « voiles ». Dans ce cas, la centrale ne produit plus d’électricité.
Améliorations écologiques
Pour de nombreux organismes aquatiques, la petite centrale hydraulique et le barrage de la Reuss représentent des obstacles infranchissables. L’échelle à poissons et la rampe pour castors permettent aux animaux de poursuivre leur migration naturelle.
L’échelle à poissons garantit la continuité écologique
« Une centrale hydraulique doit respecter de nombreuses obligations légales. Par exemple, nous sommes tenus d’assurer la continuité pour les poissons », explique René Buob, responsable Réseaux et Exploitation des centrales chez ewl.
L’échelle à poissons assure la connexion écologique entre la Reuss et le lac des Quatre-Cantons. Certaines espèces ont besoin d’eau courante et d’eau stagnante au cours de leur cycle de vie. Les installations de barrage et les turbines interrompent la migration de ces poissons entre la Reuss et le lac. L’échelle à poissons leur permet de franchir cet obstacle technique. Dans la centrale, une fenêtre à poissons a été installée : à travers son verre blindé, il est possible d’observer les poissons en migration.
Les truites lacustres quittent le lac des Quatre-Cantons à l’automne pour se reproduire dans la Reuss en novembre et décembre. Elles déposent leurs œufs sur des zones caillouteuses et retournent ensuite au lac. Les jeunes truites restent un à deux ans dans la Reuss avant de remonter dans le lac. Trois ans plus tard, elles reviennent dans la Reuss en tant que reproducteurs. Le cycle de vie est ainsi complet.
Les poissons montent-ils l’échelle ?
Les parcours « EnergieTatOrte » de la ville de Lucerne débutent à la petite centrale hydraulique de la place du Moulin. Pouvez-vous résoudre toutes les énigmes ?
Un passage pour le castor
En Suisse, environ 3500 castors vivent dans le pays, dont environ 75 dans le canton de Lucerne. La plupart des territoires de castors locaux se trouvent le long de la Reuss et de ses affluents. À la recherche d’un habitat approprié, les animaux nagent souvent en amont. Lors de leur migration, la petite centrale hydraulique de la place du Moulin constitue un obstacle infranchissable, obligeant les rongeurs à emprunter un détour vaste et dangereux par la terre.
Pro Natura et le Service de l’agriculture et des forêts du canton de Lucerne ont lancé le projet « Rampe pour castors ». Une passerelle en bois au sein de la petite centrale hydraulique permet aux animaux sauvages de migrer en toute sécurité en montant et descendant le cours d’eau. Une caméra à déclenchement automatique installée sur place documente les déplacements des castors.
