AGENCE fRANÇAISE

FOUfí LA MAITRISE DC LÍNEIÍGIE

A. F M . E .

IIUHE.AU DE HLCHtnCHlS

GKOIOGIQUFS ET MINII RtS

B . R . G . M .

D I A G N O S T I CM I C R O C E N T R A L E

H Y D R O E L E C T R I Q U E

M O U L I N D E B A R

S U R L A C O M M U N E D E

B O R E T B A R (12)

S P C - 02/84

SERVICE PUBLIC GÉOTHERMIE

¿4 SG¡4 256 SPG

- DIAGNOSTIC MICROCENTRALE HYDROELECTRIQUE -

IDENTIFICATION DU PROJET

Dûpar lament

Cuiiiinuriu

LJBU-c1.it

Rivière

Identité du demandeur

AVLYNÜN

HUN 1.1 HAK1

rim H. IN nr HARVlAUh!

SARL CAPENERGIE

14 Boulevard Paul Ramadier

12700 CAPDENAC - GARE

Débit d'équipement

Hauteur de chute brute

Hauteur de chute nette

Puissance maximum brute

Puissance maximum disponible

Puissance installée

15

3,

2,

9,

6

31

m00

75

81

X

5

3/s

m

m

X

15

KW

15 x

x 2,

3

75

= 441

= 330

KW

KW

ESTIMATION DES RECETTES

1 - COLLECTE DES DONNEES ET RECONSTITUTION DES DEBITS

Débits journaliers mesurés à la station de LAGLEPIE-2

Superficie du bassin versant : 1 529 Krrr (musures disponibles

1937 à 1941 - 1943 à 1946 - 1950 à 1979).

Années de mesures retenues : 1970-1979

Module moyen de la période retenue : 17 m /s

Les débits mesurés sont reconstitués au site de DDR et BAR (super-

ficie du bassin versant : 1 437 Km ), par multiplication des débits quoti-

diens à LAGUEPIE-2 avec un coefficient égal au rapport de la surface des

bassins versants (0,940).

2 - COURBE DES DEBITS CLASSES AU SITE ET VALEURS CARACTERISTIQUES

Le traitement statistique des valeurs journalières reconstituées

sur la période de 10 ans conduit aux valeurs suivantes :

- module moyen annuel 16 m / s ,

- débit moyen dépassé 355 jours par anCou débit caractéristique d'étiage) 1,75 m /s,

- débit moyen dépassé 365 jours par an 1,35 m /s/

- 3 -

- débits caractéristiques des 10 jours consécutifs les plus

secs

1970

1.17

1971

1.83

1972

1,09

1973

1,16

1974

2,28

1975

2.58

1976

0.ÖÖ

1977

4,74

1978

2.25

1979

1.72

débit caractéristique d'étiage sec (ou valeur du débit maxi-

mum des 10 jours consécutifs les plus secs, dépassée quatre3

années sur cinq) : 1,15 m /s.

i Courbe des débits classés, moyenne interannuelle :

(on rappelle DCn le débit dépassé en moyenne n jours par an)

DC

73

10

'i

DC

53.

20

2

DC

42

30

,5

DC

36

40 DC

30,

-ns J

7

DC

27

60

.2

DC

24

70

,5

DC

22

80

.4

DC

20

90

,6

DC

19.

100

3

DC

17,

110

7

DC

16

120 DC

14,

130

7

DC

13

140

,8

DC

12,

150

8

DC

11

160

.8

DC

11

170 DC

10

180

.25

DC

9

190

,31

DC

8,

200

45

DC

8,

210

1

DC

7

220

.45

DC

6

230

,9

DC

6,

240

15

DC

5

250

,55

DC

5

260 DC

4

270

,5

DC

3

280

,9

DC

3

290

.55

DC

3

300

.2

DC

2

310

,9

DC

2

320

.65

DC

2,

330

35

DC

2,

340

05

DC

1

350

.9

DC

1

360

,6

La tarification d'achat du courant électrique pur E.D.F. aux

producteurs autonomes prévoit la distinction entre deux périodes qui, à

partir de 1985 comprendront :

- période dite "d'hiver" mois de novembre à mars inclus

- période dite "d'été" mois d'avril à octobre inclus.

Pour connaître les recettes potentielles, il importo donc do

connaître la répartition des débits à l'intérieur de chacune de ces péric

des, et on a donc calculé une courbe des débits classés "d'hiver" et une

courbe des débits classés "d'été".

Courbe des débits classés, moyenne interannuelle d'/u.uCA(novembre à mars)

DC

60

DC

13

10

.7

90

.2

DC

41

DC

8

20

,ß

100

.6

DC

32

DC

4

30

.6

110

.9

DC

26

DC

2

40

,85

120

.85

DC

21

DC

2

50

,9

130

,5

DC

18

DC

2

60

.9

140

,2

DC

16

DC

2

70

.15

150

DC

13

80

,8

Courue des débits classés, moyenne interannuelle d'C-tc(avril à octobre]

DC

35

DC

10

I

DC

3

10

.9

80

150

.6

DC

25

DC

e

DC

3

20

.9

90

,8

160

.1

DC

21

DC

7,

DC

2,

30

,3

100

55"

170

75

DC

18

DC

6,

DC

2,

40

,e

110

2

180

45

DC

15

DC

5,

DC

2,

50

.8

120

4

190

1

DC

13

DC

4,

DC

1,

60

130

6

200

9

DC

11

DC

4,

DC

1 ,

70

.5

140

1

210

G5

3 - CHOIX DU DEBIT RESERVE

L'arrêté préfectoral 04-0290 du 3 février 1904, donnant le droit

d'exploiter la chute de BOR et BAR à la Société CAPENERGIE, impose un débit3

réservé de 1 m / s .

On notera que la circulaire d'application du 15 avril 1901 im-

pose comme valeur minimum du débit rúservé le débit caractéristique d'é-3

tiage quinquenal sec, que nous avons évalué à 1,25 m /s après analyse

statistique des débits caractéristiques d'étiage secs des dix années étu-

diées.

Le débit imposé doit donc être considéré comme une valeur faible

à peine suffisante pour garantir les conditions d'un bon maintien de l'en-

vironnement .

4 - CALCUL DU PRODUCTIBLE

*' II est effectué par intégration des courbes de débits classés3

d'hiver et d'été, pour le débit réservé d? 1 m /s et le débit d'équipe-

ment proposé par l'Entreprise CAPENERGIE et retenu dans l'arrêté préfec-

toral soit, 15 m /s.

Dans ce calcul, on a pris en considération le rendement classi-3

que d'une turbine KAPLAN, équipée à 15 m /s et munie de pales variables et

d'un distributeur' fixe.

On notera que le rendement global de l'installation au débit

d'équipement a été pris égal à 0,725, soit rendement turbine 0,82

rendement multiplicateur... 0,98

rendement alternateur 0,92

rendement transformateur... 0,98

- G -

Le productible moyen ainsi calculé est de :

- 727 Nwh pour les mois d'hiver,

- 702 Hwh pour le?:, mois d'été,

pour un total annuel de 1 429 Mwh.

Pour mettre en évidence l'influence du débit d'équipement, nou:

avons également calculé le pre 'uctible pour des débits d'équipement plus

importants.

On obtient les résultats suivants :

Débitd'équipement

15

17

19 '

20,5

22,5

Nombre de jours oùLe débit est dépasséen année moyenne

128

114

102

90

B0

ProductibleHiver (Mwh)

727

787,5

840

879

926

ProductibleEté (Mwh)

702

741

771

767

810

ProductibleTotal

1 429

1 528

1 611

1 GB6

1 736

On voit que le productible augmente encore notablement pour dss3

débits supérieurs à 15 m /s, le taux de croissance s'atténue à partir de

19 m3/s.

ESTIMATION DES COUTS DE REALISATION

1 - GENIE CIVIL

LG projet consiste h amcnagcr une chute de 3,0. ni crôùc por une

"chaussée" (nom régional désignant une digue) existante.

Les travaux décrits dans le devis de l'Entreprise sous-traitante

CAPRARO sont les suivants :

7 - Rentcóc en ¿tat zt am(Lyiagcjnçiiit du baviagii, comprenant :

1 - Colmatage des brèches existantes par des enrochements

Reprofilage de l'ensemble de la chaussée,

2 - Protection des enrochements de la chaussée par un béton de

\ mise en forme et mise en place d'un treillis soudé,

3 - Constitution d'une butée de pieds en enrochements bétonnés,

A - Excavation du matériau obstruant le lit à l'aval du barrage,

5 - Aménagement de la section à l'amont de l'entrée d'eau,

6 - Mise en place d'une échelle à poissons rustique, avec dis-

position des enrochements en échelle,

7 - Mise en place d'une vannu de vidange de fond en 0 600 m.

- 8 -

2 - ConbtAiLcJxon dm ouvfiagu da V uiinc à fonction 11 ijdin.au ti que. :

1 - Ouvrage d'amenée, passerelle et canal de défeuiliage,

2 - Chambre d'eau et diffuseur,

3 - Canal de fuite,

4 - Mise en place d'un batardeau métallique,

5 - Mise en place d'une grille et de SL.,, dégrilleur,

6 - Construction des socles pour le multiplicateur et la génératrice.

3 - Cûiiàt/LUcJyion du. bcütímunX. abnxXant V u¿in<¿

4 - Con¿>üuxc£íon d'une. pa¿>¿,cA2Ztz d'accès

5 - fn.otzcXA.an. du la. nl\i<¿ dfioiXz pa/i un -VIA un bztun

La visite effectuée sur les lieux ainsi que l'analyse du devis

nous ont montré que l'estimation des travaux convenait bien à la nature

du problème posé et que les prix unitaires énoncés se situaient dans une

gamme raisonnable.

En particulier, l'importante protection en béton prévue pour la

chaussée et la mise en place d'un enrochement de protection devraient en

assurer la pérennité, même si quelques interventions ponctuelles, destinées

à réparer les dégradations inévitables causées par le passage des crues et

la nature très discontinue du matériau de la digue, sont à prévoir.

Le coût estimatif très bas de la passe à poissons est dû à sa

rusticité... On notera que le demandeur s'engage à réaliser cet ouvrage

en liaison avec les sociétés de pêche locales.

En conséquence, on retiendra le montant annoncé sur devis CAPF\ARO,

soit T 542 374 Francs H.T..

- 9 -

2 - ELECTROMECANIQUE

Nous n'avons pas eu connaissance des devis détaillés des entre-

prises.

L'équipement prévu est une turbine de type Kaplan à pales ré-

glables et distribution fixe, munie d'un diffuseur hydroconique.

L'adoption des pales réglables nous parait une sage précaution,

devant maintenir les rendements dans une gamme élevée, malgré la grande

variabilité des débits.

La puissance électrique annoncée (315 KW, pour un débit d'équi-

pement de 15 m /s et une hauteur de chute nette de 2,75 m) suppose un

rendement global de 0,78 au débit nominal, ce qui nous paraît une valeur

trop élevée.

Compte-tenu du type de matériel classiquement utilisé pour ces

^installations, nous retiendrons plutôt la valeur de 0,725, comme il a

été dit plus haut.

L'ensemble des dépenses prévues pour l'électromécanique est de

564 618 Francs H.T., y compris 114 618 F pour imprévus et hausse.

- 10 -

ANALYSE DE LA RENTABILITE DU PROJET

1 - RAPPEL DES CHIFFRES

- Montant de l'investissement prévu :

. Génie Civil 1 542 374,00 F

. Electromécanique 750 000,00 F

. Divers et imprévus 114 Gie,00 F

2 406 992,00 F H.T..

- Productible annuel moyen pour un débit d'équipement de

15 m/s et un débit réserve de 1 m /s :

. Hiver (novembre à mars) 727 Mwh

. Eté (avril à octobre) 702 hwh.

La production doit être entièrement vendue à E.D.F., selon le

tarif des producteurs autonomes.

Des discussions sont en cours pour fixer les nouvelles condi-

tions d'achat-du courant par E.D.F.. Elles n'ont pas encore abouti, mais

d'après nos informations on s'achemine vers le compromis suivant :

- Passage du mois d'octobre au tarif d'été dès 1985.

- Etablissement d'un tarif de référence pour l'année 1969,

où la prime de qualité"été',' serait complètement supprimée.

- En Francs Constants (hors inflation), le prix Rstirr.atif 1Sc9

serait, pour une production bénéficiant d'une prime de qualiLü "hiver" de

6 \ : Kwh hiver 42,31 ce

Kwh été 11,08 ce.

- 11 -

- Pour atténuer dans l'immédiat les effets pénalisants de ce

tarif, adoption pour les années à venir d'un tarif intermedia!re, où la

prims de qualité serait répartit: entre hiver et été, et qui se traduirait

par le tarif suivant, en Francs Constants, et pour une installation béné-

ficiant d'une prime de qualité hiver de 6 % :

Kwh hiver

Kswh été

1985

41,72

12,6G

1986

41,56

12,12

1987

41,49

11,47

1988

41,66

11,26

1989

42,31

11,Ü8

Nous avons donc adopté ce tarif, en supposant pour le calcul

en Francs Courants, un taux d'inflation décroissant linéairement de

6 \ à 3 X entre 1984 et 1994, puis Constant et égal à 3 % à partir de

cette date.

S

2 - QUELQUES RATIOS

Prix global au kW installé 8 058 Francs

Prix des travaux de génie civil au KW installé 5 489 Francs

Prix de l'électromécanique au KW installé 2 669 Francs

Quotient investissement/nombre de KWh produits 1,60 Freines

Temps de retour brut (sans reprise en compte dascharges ) 5,95 ans

Temps de retour net (avec prise en compte descharges] 8,1 ans.

- 12 -

3 - TAUX DE RENTABILITE INTERNE

Conditions_étudiées

- Les conditions de tarification et d'inflation ont été décrites

au paragraphe 1.

- La période d'actuatisation prise on cumpte est de 15 ans.

- Les charges ont été estimées de la façon suivante :

. charges annuelles d'entretien et de renouvellement calculées

par la formule :

C = 40 000 +_!_100

où I est la valeur de l'investissement, exprimée en Francs,

cette formule traduisant l'expérience de plusinurs dizaines de microcen-

trules.

On notera qus dans le cas étudié, les charges ainsi calculées

correspondent à environ 16 % de la recette brute annuelle.

- Taxe_grofessionnelle annuelle, calculée pour simplifier, à

raison de 1 ce par Kwh. Ainsi calculée, cette taxe correspondrait dans le

cas étudié à 0,6 % de 1'investissement, ou encore à 3,5 % de la recette

brute annuelle..

- Location du droit_d^eau : 6 % de la recette brute annuelle,

selon les termes du contrat liant la Société CAPENERGIE à r¡. DEBAR, titu-

laire du droit d'eau.

Les charges totales annuelles, à l'exclusion des charges financières,

représenteraient environ 25 \ de la recette brute annuelle, ce qui est un

chiffre très élevé, s'expliquant en partie par l'importance de la location

du droit d'eau.

Le calcul du taux de rentabilité donne une valeur ac 11,5 %, tradui-

sant des conditions de rentabilité peu satisfaisantes.

- 13 -

4 - INFLUENCE DU DEBIT D'EQUIPEMENT SUR LA RENTABILITE DU PROJET

Le débit d'équipement prévu, soit 15 nß/s, correspond à un

débit disponible pendant 128 jours par an en année moyenne.

On admet couramment que le débit d'équipement peut, dans de

bonnes conditions de rentabilité, correspondre au débit disponible pen-

dant 90 jours par an, ou encore à 1,2 QE ; QE étant le débit moyen, soit

17 m3/s.

Il semble donc que le débit d'équipement choisi soit trop fai-

ble et que le débit d'équipement optimum se situe certainement entre

18 et 20 m3/s.

On signalera les quelques données suivantes, résultats d'un cal-

cul d'actualisation :

- Une usine à 18 m / s , de puissance installée 352 Kw, produirait

"*814 Mwh d'hiver et 756 Mwh d'été. Ses conditions de rentabilité seraient

supérieures à celles de l'usine à 15 nP/s si le montant de l'investissement

était inférieur à 2 620 000 Francs.

- Une usine à 20,5 m3/s, de puissance installée 400 Kw, aurait

une rentabilité supérieure à celle de l'usine à 15 m / s , pour autant que

coût de l'investissement correspondant soit inférieur à 2 800 000 Francs.

PRETS

L'Entreprise CAPENERGIE pense pouvoir obtenir un ensemble

de prêts équivalent à 12 %, sur une durée de 12 ans pour la totalité

de l'investissement.

- 15 -

ASPECTS JURIDIQUES ET ADMINISTRATIFS

L'Entreprise CAPENERGIE a sollicité, par pétitions du 9 novem-

bre 1982, l'autorisation d'exploiter la chute du Moulin de Bar.

Cette autorisation lui a été accordée par l'arrêté préfectoral

n° 84-0490 en date du 3 février 1984, sous réserves de certaines disposi-

tions relatives à l'Environnement.

- IG -

ASPECTS RELATIFS A L'ENVIRONNEMENT

Quelques données :

- La chaussée ancienne sera détruite et reconstituée plus à

1'aval.

- L'usine sera constituée par un nouveau bâtiment situé à l'aval

du moulin actuel. L'architecture prévue devrait permettre une bonne inté-

gration dans le site.

- Le débit réservé de 1 m-Vs devra s'écouler en permanence par

la passe réservée à cet effet, par ailleurs aménagée pour permettre le fran-

chissement du barrage par-les canoe-kayakset la circulation des poissons.

- Les plans de cette passe devront être proposés à l'approba-

tion du service chargé de la police des eaux et des délégués des socié-

tés de pêches.

- Des grilles, dans lesquelles l'écartement des barreaux ne de-

vra pas excéder 5 cm, seront placées à l'amont de la prise d'eau pour em-

pêcher la pénétration des poissons dans la turbine par l'amont.

- Un dispositif immergé empêchera la remontée du poisson vers

le canal de fuite de l'usine.

Le respect de l'ensemble de ces dispositions doit garantir le

maintien des conditions de la vie animale et végétale et assurer une bon-

ne insertion de l'aménagement dans l'environnement.

- 17 -

COMPTE D'EXPLOITATION PREVISIONNEL

- Les recettes et les charges prévisionnelles ont été calculées

pour une durée de 15 années, en prenant en compte les hypothèses sur les

tarifs, les charges et le taux d'inflation déjà signalés.

Elles sont résumées dans le tubleau 17.

- A partir de ce tableau, on a pu établir le compte d'exploita-

tion prévisionnel reporté au tableau B en supposant :

. l'emprunt de la totalité de la somme correspondant à l'inves-

tissement, à 12 % sur 12 ans ;

. un amortissement du génie civil et de l'électromécanique li-

néaire, sur 15 ans.

On voit que le résultat cumulé reste fortement négatif après

12 ans, ce qui traduit une rentabilité peu satisfaisante.

Recettes brutes hiver

Recettes brutes été

Recettes brutes annuellt

Charges annuelles

Recettes nettes annuelles

1985

311,6

92,6

403,9

107

296,9

1986

327,3

92,1

419,4

112,5

307

1987

343,2

91,6

434,8

117,8

317,0

1988

362,9

94,4

457,3

123,6

333,7

1989

383,2

96,9

480,1

129,3

350,9

1990

399,3

101 ,0

500,3

134,7

365,6

1991

414,8

104,9

519,7

139,9

379,8

1992

429,7

108,7

538,4

144,9

393,5

1993

443,9

112,3

556,2

149,7

406,4

1994

457,2

115,6

572,8

154,2

418,6

1995

470,9

119,1

590,0

158,8

431,2

1996

485,1

122,7

607,7

163,6

444,1

1997

499,6

126,3

626,0

168,5

457,5

1998

514,6

130,1

644,7

173,6

471 ,2

1999

530

i

134,0

664,1

178,8

485,3

TABLEAU A - AMENAGEMENT DE BOR ET BAR

EVOLUTION PREVISIONNELLE DES RECETTES ET CHARGES EN FRANCS COURANTS

Taux d'inflation supposé

- décroissant linéairement de 6 Z en 1984 à 3 % en 1994- constant et égil à 3 % de 1995 à 1999 T.R.I. = 1¡,5 %

TABLEAU B - COMPTE D'EXPLOITATION PREVISIONNEL EN MILLIERS DE FRANCS

MOULIN DE BOR ET BAR

CREDIT :

Chiffre d'affaires HT

DEBIT :

1 - Charges d'exploitation et de renouvellement

+ Taxe professionnelle+ Frais de bail

2 - Frais financiers

TOTAL DEBIT

RESULTAT AVANT AMORTISSEMENT

AMORTISSEMENT

RESULTAT

RESULTAT CUMULE

1985

404

107

#5g

161

- 4 ï 3- &

lia-m

1986

419

112

m

161-- 1 5 1

-Ift

1987

435

118

3ffO

fi161

-w

1988i

457

124

2̂ 8

3}2

Ij»

161

c ;

-%?

1989

480

129

3^0

120

161•

1990

500

135

2 ? ^

3ft

!R161

-s

1991

520

140

*P3̂ 7

1*

161

1992

538

145

ip

161

TÍ

1993

556

150

m

161

+ 1S5

1994

573

154'!

m

m161

¡

- 20 -

CONCLUSIONS

L'aménagement hydroélectrique proposé par l'Entreprise CAPEIMERGIE

et visant à l'exploitation d'une chute de 3 m créée par une "chaussée" sur

le VIAUR dans la commune de BOR ET DAR, est techniquement fiable et bien con-

çu. Il conduirait à la production d'environ 1 429 000 K.wh par an, corres-

pondant à l'économie d'environ 357 Tep. Le pétitionnaire a reçu l'autori-

sation préfectorale en février 1984.

Les conditions de rentabilité en sont cependant peu satisfaisantes,

en raison notamment :

1 - Du fort pourcentage d'électricité produite pendant la pé-

riode d'été (près de 50 % du total)

2 - De la prochaine modification des tarifs d'achat E.D.F. et

particulièrement de la suppression de la prime de qualité

"été"

3 - De l'importance de la location du droit d'eau, alourdissant

les charges.

4 - D'un sous-dimensionnement de 1'installation¿ où le débit

înt retenu est de 15 m /s, a'

tue probablement entre 18 et 20 m / s .

d'équipement retenu est de 15 m /s, alors que l'optimum économique se si-

La rentabilité pourrait probablement être légèrement améliorée

en portant le débit d'équipement à 16, voire 20 m /s, mais des études

complémentaires seraient nécessaires pour déterminer le montant de l'in-

vestissement correspondant et une nouvelle demande d'autorisation serait

probablement à établir.