Acheter un moulin pour produire son hydroélectricité : l'essentiel avant de se lancer
C'est dans le cadre d'un nouveau reportage que Brian Ejarque, alias l’ArchiPelle, a fait appel à Maxime Delacourt, fondateur de Moulins Demain, pour parler hydroélectricité et autonomie.
En effet, après l’achat de son moulin, une nouvelle question se pose : comment s’en servir pour produire de l’électricité ? Voici la réponse : tout commence par une enquête sur le lieu. Rendez-vous sur le terrain, et découvrez un cas concret pour aborder le sujet de la petite hydroélectricité.
Poser les bases de son projet d'hydroélectricité
« Les deux choses qui vont faire que le moulin peut être exploité sont la chute d’eau et le débit (la quantité d’eau par seconde qu’on peut dévier vers le moulin). » - Maxime Delacourt
Ainsi, chaque projet demande une approche sur mesure, et la production d’électricité ne sera pas la même en grande partie en fonction de ces deux facteurs.
« […] C’est là la beauté des moulins à eau et en même temps la difficulté de ces projets. »
Dans le cas de la vidéo, les propriétaires souhaitent produire de l’électricité pour leurs propres besoins, principalement pendant l’hiver. Ils évoquent un objectif de puissance électrique de l’ordre de 1 à 2 kW. Maintenus pendant vingt-quatre heures, cela représenterait 24 à 48 kWh par jour, à condition de disposer de l’eau nécessaire sur toute cette durée. Connaître le débit selon la période de l’année apparaît alors comme un facteur crucial pour évaluer la quantité d'énergie que pourrait produire le moulin.
Ce point de départ permet de poser la question du dimensionnement. Une installation destinée à couvrir une partie des consommations d’un lieu ne répond pas forcément aux mêmes choix qu’un projet cherchant à valoriser tout son potentiel de production.
Droits d'eau : quand le passé d'un moulin détermine son avenir
Avant de parler des différents équipements utiles à la production d’hydroélectricité, il est important de se pencher sur les conditions dans lesquelles la force motrice du moulin peut être utilisée. Maxime évoque alors les différents cadres administratifs existants en France, qui sont les droits fondés en titres et les droits fondés sur titre. La différence est légère, mais bien réelle, et elle dépend de la date de création du moulin :
Si le moulin date d’avant la Révolution française, il est fondé en titre, il a un droit d’eau inaliénable et perpétuel. Cela signifie que le moulin a le droit d’être remis en activité. Étant « endormis », il est nécessaire de faire une démarche auprès de l’administration pour remettre ces droits d’eau d’actualité. Pour savoir si le moulin date d’avant la Révolution, la carte de Cassini, disponible en ligne gratuitement, recense un grand nombre de moulins, représentés par un petit symbole ressemblant à un soleil.
Si le moulin date d’après la Révolution française mais d’avant 1919, il est alors fondé sur titre, ce qui signifie que son règlement d’eau était délimité dans le temps. Aujourd’hui, il est alors nécessaire de réactiver ces droits d’eau, qui sont cependant plus compliqués à prouver. Dans ce cas-là, il est recommandé d’aller aux archives pour retracer l’historique du moulin.
Ces éléments doivent ensuite être examinés dans le cadre administratif du site. Retrouver un moulin sur une carte ancienne ne dispense pas de préciser la consistance du droit, ni les démarches applicables à sa remise en service. Les services de l’État distinguent notamment la preuve de l’existence ancienne de l’ouvrage de ses caractéristiques techniques : débit dérivé, hauteur de chute et puissance. La situation doit être confirmée pour chaque projet.
Comprendre les ouvrages hydrauliques de son moulin
La visite sur site permet de comprendre le fonctionnement du moulin dans son entièreté. Sont ainsi identifiés le seuil, les vannes (dont celles de décharge qui permettaient d’évacuer une partie de l’eau), le canal d’amenée, et les traces des anciens mécanismes.
À l’intérieur de ces vestiges, la meule et les restes du rouet rappellent la fonction initiale du lieu, et le passage vers un deuxième moulin montre également des aménagements taillés dans la pierre, témoignage de l’expertise de nos anciens.
Comment calculer la puissance hydraulique de son site ?
Afin de mesurer le potentiel énergétique de son moulin, deux paramètres sont donc essentiels : la quantité d’eau disponible et la différence de niveau que l’installation peut exploiter, appelée hauteur de chute. Les rendements et les pertes qui interviennent réduiront la production électrique effective.
En prenant appui sur le site visité, Maxime souligne la nécessité d’étudier la répartition de l’eau entre les différents bras. La présence d’un cours d’eau ne donne donc pas, à elle seule, la quantité qui pourra parvenir au moulin. Les dimensions et les niveaux des ouvrages doivent être relevés et rapprochés des possibilités d’exploitation du site pour évaluer au mieux les débits qui peuvent être dérivés vers le moulin.
La quantité d’eau disponible varie aussi au cours de l’année. Ces variations doivent être particulièrement étudiées afin de produire aux moments où la ressource en eau est présente (principalement l’hiver dans ce cas), et d’anticiper les périodes de faible débit ou de crues.
Identifier la technologie adaptée à son moulin
« En fonction de la hauteur de chute, du débit disponible et à quel moment de l’année, on va choisir telle ou telle solution. » - Maxime Delacourt
Plusieurs solutions technologiques sont mentionnées dans la vidéo : roue à aubes, turbine Kaplan, Pelton ou cross-flow. Mais laquelle choisir en fonction des caractéristiques de son site ?
Roue à aubes : la plus basique, elle est très adaptée en cas de basse chute et de gros débits (souvent placée sur des cours d’eau de plaine, avec peu de dénivelé mais une quantité d’eau importante).
Turbine Pelton : son principe est d’accélérer au maximum la vitesse de l’eau, en utilisant des injecteurs (jets d’eau très rapides) qui vont ensuite permettre à l’eau de taper sur des « cuillères » et faire tourner la turbine. Elle est utilisée en cas de haute chute et de débits plus faibles.
Cross-flow : même principe qu’un hamster dans sa roue, cette turbine a l’avantage d’être assez robuste et de laisser des particules en suspension. En revanche, elle nécessite 3 à 4 mètres de chute minimum, et peut prendre beaucoup de débit.
La continuité écologique, un facteur à ne pas négliger
Déplacements des poissons, transport des sédiments et examen des contraintes environnementales du cours d’eau... L’Office Français de la Biodiversité rappelle que les ouvrages peuvent modifier ces circulations. Les obligations et aménagements dépendent alors une nouvelle fois du site, en fonction de son classement en liste 1 ou 2. Lorsque le moulin est sur un tronçon de rivière classé en liste 2, le propriétaire a l’obligation légale de rétablir la continuité écologique.
Administratif, technique et financement : les difficultés à anticiper
Maxime décrit trois difficultés qui motivent l’accompagnement par Moulins Demain : les démarches administratives, les enjeux technico-économiques et l’équilibre financier du projet. Une turbine mal adaptée peut être très préjudiciable, il est alors important de pouvoir se référer à un professionnel spécialisé. Un business plan anticipant les coûts, les revenus et la productivité est aussi nécessaire. De plus, l’indépendance technologique de Moulins Demain est une véritable force car les solutions proposées sont alors véritablement adaptées à chaque site.
En conclusion, avant de choisir son équipement, il est important de suivre une méthode : se renseigner sur le passé du moulin et collecter des preuves, examiner le terrain et ses ouvrages hydrauliques, estimer le potentiel…
Moulins Demain est là pour permettre à chacun d'avancer étape par étape afin de pouvoir concrétiser son projet. N’hésitez pas à nous contacter pour en parler !
Pour voir le reportage de l’ArchiPelle complet et détaillé, rendez-vous sur :
