Barrage d'Itaipu

La construction de l'aménagement hydroélectrique est le résultat de longues négociations entre les deux pays dans les années 1960. Le Ata do Iguaçu (accord d’Iguaçu) a été signé par les ministres des affaires étrangères des deux pays, Juracy Magalhães et Sapena Pastor, le 22 juillet 1966. Cet accord était une déclaration jointe d’un intérêt commun à étudier l’exploitation des ressources hydriques partagées par les deux pays à la naissance du rio Paraná ; des chutes de la cascade des Sept Chutes à l'embouchure du rio Iguaçu. Le traité lançant officiellement le projet fut ratifié en 1973.

Les termes du traité, qui expire en 2023, sont l’objet d’un mécontentement général au Paraguay. Le gouvernement du président Fernando Lugo promit de renégocier les termes du contrat avec le Brésil, qui resta longtemps hostile aux négociations[5].

En 2009, le Brésil accepta un paiement de l’électricité au Paraguay plus équitable, autorisant le Paraguay à vendre directement l’énergie aux sociétés brésiliennes, au lieu de passer par la société brésilienne ayant le monopole[6] - [7].

En 1970, le consortium constitué des sociétés IECO (États-Unis) et ELC Electroconsult S.p.A (Italie) remporte l’appel d’offre international concernant les études de faisabilité et l’élaboration du projet de construction. Les études commencent en février 1971.

Le 26 avril 1973, le Brésil et le Paraguay signent le traité d'Itaipu.

Le 17 mai 1974, l’entreprise Itaipu Binational est créée pour diriger la construction de la centrale. Les travaux commencent en janvier 1975.

La construction fait appel à 40 000 travailleurs directs, 12 500 000 m³ de ciment, soit l'équivalent de 212 fois le stade Maracanã, et une quantité d'acier équivalente à 380 fois la tour Eiffel.

En comparaison du tunnel sous la Manche, Itaipu a utilisé quinze fois plus de ciment et creusé un volume huit fois supérieur. Une opération appelée Mymba Kuera, qui signifierait « prend l'animal » en tupi-guarani, fut mise en place avant la formation du réservoir dans la zone engloutie. Des équipes du secteur de l'environnement d'Itaipu se sont efforcées de sauver des centaines d'exemplaires des espèces animales de la région.

Itaipu de nuit.

Le 20 octobre 1978, le lit du rio Paraná est détourné afin d’en assécher une partie pour pouvoir y construire le barrage.

Le 19 octobre 1979, les trois pays signent un accord établissant les règles concernant le niveau de la rivière à respecter, ainsi que les seuils de changement sur celui-ci lors des déversements. Ces trois pays étaient alors régis par des dictatures militaires. L’Argentine est conviée à ces discussions car, en cas de conflit, le Brésil pouvait ouvrir les canaux de décharge, augmentant le niveau de l’eau dans la rivière Plata et noyant ainsi la ville de Buenos Aires.

Le remplissage du réservoir du barrage commence le 13 octobre 1982, lorsque les travaux du barrage sont terminés. Le 27 octobre 1982 à 10 h, l’eau atteint une hauteur de cent mètres et parvient à hauteur des déversoirs de crues. Ce remplissage rapide fait suite aux importantes pluies de l’époque.

La première unité de production électrique est mise en service le 5 mai 1984. Les dix-huit premières unités sont installées à raison de deux ou trois par an. Les deux dernières unités entrent en service en 1991.

Le barrage subit des travaux d'agrandissement.

Les deux dernières des 20 unités de production électrique ont démarré en septembre 2006 et en mars 2007, portant ainsi la capacité installée à 14 GW et complétant la centrale. Cette augmentation de capacité permet à 18 unités de production de fonctionner en permanence tandis que deux sont arrêtées pour maintenance. En raison d'une clause du traité signé entre le Brésil, le Paraguay et l'Argentine, le nombre maximum de groupes électrogènes autorisés à fonctionner simultanément ne peut pas dépasser 18[8].

La puissance nominale de chaque unité de production (turbine et alternateur) est de 700 MW. Cependant, étant donné que la chute (différence entre le niveau du réservoir et le niveau de la rivière au fond du barrage) qui se produit réellement est supérieure à la chute prévue (118 m ou 387 pieds), la puissance disponible dépasse 750 MW la moitié du temps pour chaque générateur. Chaque turbine génère environ 700 MW ; par comparaison, toute l'eau des chutes d'Iguaçu aurait la capacité d'alimenter seulement deux générateurs[8].

En 1994, l'American Society of Civil Engineers a élu le barrage d'Itaipu comme l'une des Sept Merveilles du monde moderne.

Il a par ailleurs inspiré la symphonie Itaipu de Philip Glass, qui a visité l'ouvrage en 1988.

Panorama du barrage d'Itaipu.

Entrée du complexe Itaipu.

Itaipu Binacional est une entité binationale appartenant à la République fédérative du Brésil et à la République du Paraguay. Cette entité a été constituée par le traité d'Itaipu pour l'exploitation de la centrale hydroélectrique. Son apparence de cabinet d'avocats privé binational est due aux systèmes juridiques des deux pays auxquels il est soumis[9].

Les pays ont la même participation dans l'entité : ENBPar détient 50 % et l'Administration nationale de l'électricité (Administración Nacional de Eletricidad, ANDE) avec les 50 % restants, représentant respectivement le Brésil et le Paraguay. Tous deux nomment à parts égales les douze membres du Conseil d'administration. Sur les six membres nommés par le Brésil, l'un vient de l'ENBPar et l'autre du ministère des Affaires étrangères. Le conseil d'administration élit également le conseil d'administration sur une base égale[10].

Salle de contrôle d'Itaipu.

La longueur totale du barrage est de 7 919 mètres. L'altitude de la crête est de 225 mètres. Le barrage d'Itaipu se compose essentiellement de six sections : le barrage latéral droit, le barrage principal, la structure de dérivation, le barrage en terre droit, le barrage en enrochement et le barrage en terre gauche. Le barrage principal mesure 196 mètres de haut, ce qui équivaut à un immeuble de 65 étages[11].

Le débit maximal du déversoir d'Itaipu est de 62 200 mètres cubes d'eau par seconde, ce qui correspond à 40 fois le débit moyen des chutes d'Iguaçu. Le débit de deux turbines Itaipu (700 m³ d'eau par seconde chacune) correspond approximativement au débit moyen des chutes d'Iguaçu (environ 1 500 m³ d'eau par seconde)[12].

Arbre qui couple la turbine au générateur.

Il existe 20 groupes électrogènes, dix à la fréquence du réseau électrique paraguayen (50 Hz) et dix à la fréquence du réseau électrique brésilien (60 Hz). Les unités 50 Hz ont une puissance nominale de 823,6 MVA, un facteur de puissance de 0,85 et un poids de 3 343 tonnes. Les unités 60 Hz ont une puissance nominale de 737,0 MVA, un facteur de puissance de 0,95 et un poids de 3 242 tonnes. Toutes les unités sont évaluées à 18 kV. Les turbines sont de type Francis, avec une puissance nominale de 715 MW et un débit nominal de 690 m³ par seconde. Une sous-station blindée au gaz hexafluorure de soufre (SF6), qui permet une grande compacité du projet. Pour chaque groupe électrogène, il y a une batterie de transformateurs monophasés, augmentant la tension de 18 kV à 500 kV. Le Brésil devrait brûler 536 000 barils de pétrole par jour pour générer l'électricité d'Itaipu dans les centrales thermoélectriques[11] - [13].

Ligne de transmission d'Itaipu.

Sur les 18 unités génératrices installées, neuf d’entre elles produisent en 50 Hz, la fréquence utilisée au Paraguay, les neuf autres en 60 Hz, la fréquence utilisée au Brésil. Un convertisseur de fréquences est également présent au Brésil pour transformer l’électricité non utilisée par le Paraguay de 50 Hz en 60 Hz.

• Le cours du septième plus grand fleuve du monde a été déplacé, ainsi que l’ont été 50 millions de tonnes de terre et de roche.
• Le béton utilisé pour la construction du barrage aurait permis de réaliser 210 stades Maracanã.
• Le fer et l’acier utilisés dans cette construction auraient permis de réaliser 380 Tours Eiffel.
• Le volume de terre et de roche extrait pour la construction du barrage est 8,5 fois plus important que celui extrait lors de la construction du tunnel sous la Manche ; 15 fois plus de béton a également été utilisé.
• Environ 40 000 personnes ont travaillé à la construction.
• Itaipu est l'un des objets les plus chers jamais construits.

• La longueur totale du barrage est de 7 235 m. Son point le plus haut culmine à 225 m. Itaipu est en fait quatre barrages réunis - à partir de l'extrême gauche, un barrage en terre, un barrage en enrochement, un barrage principal à contreforts en béton et un barrage en aile en béton à droite. Le déversoir a une longueur de 483 mètres (1 585 pieds).
• Le débit maximum des 14 canaux de décharge est de 62 200 mètres cubes par seconde, ce qui correspond à 40 fois le débit des chutes d'Iguazú.
• Le débit nécessaire à deux unités génératrices (700 m³ s⁻¹ chacune) correspond au débit moyen de ces chutes.
• Le barrage fait économiser au Brésil 434 000 barils (69 000 m³) de pétrole par jour.
• Le réservoir du barrage est le septième plus grand en taille du Brésil, mais il est celui qui a le meilleur rapport entre la quantité d’électricité produite et la surface inondée. Pour une puissance de 14 000 MW, 1 350 km² ont été inondés. Le second plus puissant barrage du Brésil, « Tucurui », a requis l’inondation de 2 430 km² pour produire 8 000 MW.

Cavité à l'intérieur du barrage.