Hydroloop Muhleisen 2026, version 19 Station Castle : la Sky 2 qui devient le service de l'eau de sa vallée. Un château d'eau par gravité, l'eau du lac turbinée sur 250 m puis potabilisée à 50 m au-dessus de la ville avec trois jours de réserve, et une station d'épuration reliée au lac : pour une ville de 200 000 habitants, 130,6 M€ de plus, 16,5 M€ de recettes d'eau par an, 1,8 à 3,1 M€ nets, la ville comme partenaire et une rivière propre. 23/10/26
La Sky 2 est la centrale la plus complète du site pour une vallée : une Gold 2 à 300 m, 1 261 GWh vendus, un lac du bas pour remonter l'eau quand le réseau déborde, une réserve d'hiver, et une petite rivière qui remplit le lac. Il lui manquait une chose que la page Hydroloop et l'eau des villes a fait apparaître : la ville de la vallée, 100 000 à 500 000 habitants, qui pompe son eau potable et rejette son eau usée à côté de la centrale sans que la centrale s'en occupe. La V19 Station Castle, station d'épuration et château d'eau, lui ajoute ces deux services. L'eau de la ville est tirée du lac, turbinée en descendant, potabilisée à 50 m au-dessus des maisons, gardée trois jours dans un réservoir couvert et distribuée par gravité, sans une pompe côté ville ; l'eau usée est traitée par la centrale et rejoint le lac du haut quand la ville est sur le plateau, le lac du bas quand elle est dans la vallée. Les kWh ne changent presque pas. Ce qui change, c'est que la centrale devient le service de l'eau de sa vallée, à prix coûtant, avec tout ce que ça achète.
Code du schéma (Python, libre) : schema_hydroloop_v19.py ; le calcul : hydroloop_muhleisen_2026_v19_station_castle_calcul.py (arguments : habitants, cas A, B ou C, chute en m, hauteur du réservoir au-dessus de la ville en m, prix de l'eau en gros en €/m³, redevance d'épuration en €/m³)
La lignée : V14 | V16 Pacha 2 | V17 Gold 2 | V18 Sky 2 | V19 Station Castle | V20 O Sky (la Sky dont les eaux produisent aussi) ; la page Hydroloop et l'eau des villes ; le plan mondial Artesia
Code du schéma (Python, libre) : schema_hydroloop_v19.py ; le calcul : hydroloop_muhleisen_2026_v19_station_castle_calcul.py (arguments : habitants, cas A, B ou C, chute en m, hauteur du réservoir au-dessus de la ville en m, prix de l'eau en gros en €/m³, redevance d'épuration en €/m³)
La lignée : V14 | V16 Pacha 2 | V17 Gold 2 | V18 Sky 2 | V19 Station Castle | V20 O Sky (la Sky dont les eaux produisent aussi) ; la page Hydroloop et l'eau des villes ; le plan mondial Artesia
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1. CE QUE LA STATION CASTLE AJOUTE À LA SKY 2
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Pourquoi la Sky 2 et pas une autre : c'est la centrale de vallée la plus aboutie, à 23,1 €/MWh sur sa base Gold 2, et son lac du bas n'est pas une réserve d'eau de ville, contrairement à celui des Sky 3 et Artesia ; les deux services d'eau s'y branchent sans casser une règle. La ville de référence a 200 000 habitants, la taille d'une préfecture de vallée ; la section 4 donne 100 000 et 500 000.
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2. LE CHÂTEAU D'EAU : L'EAU DE LA VILLE PAR GRAVITÉ
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Aujourd'hui, la ville de la vallée prend son eau dans la rivière ou dans un forage, la traite, la pompe vers un réservoir de douze heures et la distribue. Avec la Station Castle, elle la prend dans le lac de la centrale, 300 m plus haut : de l'eau de pluie de montagne et de rivière, décantée dans un lac de 8 millions de m³, la meilleure eau brute qu'une ville de vallée puisse avoir. Elle descend par une conduite dédiée jusqu'à l'usine de potabilisation posée sur le versant à 50 m au-dessus de la ville, en se turbinant sur 250 m : 0,58 kWh par m³ à 85 %, 8,5 GWh par an pour 40 000 m³ par jour. L'usine traite (décantation, filtration, désinfection, 0,15 € par m³) et remplit un réservoir couvert de 120 000 m³, trois jours de consommation, d'où l'eau part par gravité dans le réseau de la ville à 3 à 6 bars. Il n'y a pas une pompe dans toute la chaîne.
Ce que ça change pour la centrale : les 14,6 millions de m³ par an que la ville prélève ne passent plus par la grande Pelton, qui perd 10,7 GWh, et la turbine d'eau brute en rend 8,5 : le solde électrique est de 2,2 GWh par an, 0,2 M€, le prix de 50 m de chute laissés à l'usine. En échange, la centrale vend 14,6 millions de m³ d'eau traitée en gros à la régie, 0,50 € le m³, 7,3 M€ par an, pour 55,6 M€ d'investissement (potabilisation 40, réservoir 9,6, conduites 5, turbine 1) et 2,2 M€ d'exploitation : 1,5 M€ nets par an après annuités. Et pour la régie : plus de pompage du tout, 7,3 GWh par an économisés, trois jours de réserve au lieu de douze heures, une eau brute de montagne au lieu d'une eau de rivière de plaine.
Deux règles, qui viennent de la page de l'eau des villes : jamais d'eau potable dans un bassin ouvert, le lac fournit l'eau brute et l'eau potable n'existe qu'après l'usine, dans un réservoir fermé ; et jamais pomper pour turbiner, l'eau de la ville ne monte au lac que quand la Sky y monte déjà la sienne, aux heures de surplus, et sur une Gold 2 la rivière suffit à la remplir.
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3. LA STATION D'ÉPURATION : L'EAU USÉE DE LA VILLE TRAITÉE PAR LA CENTRALE
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La centrale construit et exploite la station d'épuration de la ville : 240 000 équivalents-habitants (200 000 habitants, les commerces et les petites industries), 36 000 m³ par jour, 0,42 m³/s, boues activées avec un étage tertiaire (filtration, désinfection) pour que l'eau puisse rejoindre un lac ou un champ. 72 M€ en série, 3 M€ de conduites, 3,9 M€ d'exploitation par an, 5,9 GWh de consommation dont la moitié, l'aération, s'efface aux heures où le réseau manque. La ville paie la redevance de traitement qu'elle paie déjà à sa station, 0,70 € par m³ traité (la part station d'une facture d'assainissement), 9,2 M€ par an.
Où va l'eau traitée, selon où est la ville :
* Cas A, la ville ou son quartier haut est sur le plateau, au-dessus du lac : l'eau traitée rejoint le lac par gravité, attend, et descend par la grande Pelton à la pointe du soir. 13,1 millions de m³ par an, 0,74 kWh par m³, 9,7 GWh à 130 €/MWh, 1,3 M€. C'est le cas le plus rentable, 1,6 M€ nets par an pour la station ; il demande un traitement tertiaire sérieux, parce que l'eau entre dans un lac ouvert, et le lac de la Sky 2 n'est pas une réserve d'eau de ville, ce qui l'autorise.
* Cas B, la ville est sur le versant : l'eau traitée descend au bassin bas par sa propre conduite et une Pelton de pluie de 0,9 M€, sur la moitié de la chute, 4,6 GWh à 90 €/MWh. 0,7 M€ nets.
* Cas C, la ville est dans la vallée, au niveau du bassin bas : l'eau traitée rejoint le lac du bas de la Sky, 13,1 millions de m³ par an qui s'ajoutent aux 390 que le lac voit passer, et la Sky les remonte quand l'électricité ne vaut rien. Pas de kWh, 0,3 M€ nets, mais une station qui ne manque jamais d'exutoire, une rivière qui reçoit une eau propre et régulée, et, pour une centrale fermée ou un site sec, l'appoint garanti.
Ce que la station apporte encore, détaillé sur la page de l'eau des villes : la station cliente, 5,9 GWh par an achetés à la centrale derrière le même poste ; la chaleur de l'effluent à 12 à 20 °C pour une pompe à chaleur de quartier ; et le biogaz des boues, un groupe de secours de plus pour le démarrage autonome.
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4. LES CHIFFRES EN SÉRIE, POUR TROIS TAILLES DE VILLE
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Mêmes prix de série que le reste du site, annuité et entretien à 6,2 % de l'investissement comme sur la Sky, eau en gros à 0,50 € le m³, redevance d'épuration à 0,70 €, électricité à 90 €/MWh et 130 à la pointe. Le script en haut de page refait chaque ligne.
Sensibilité aux prix de l'eau, ville de 200 000 habitants, cas A : avec une redevance de 0,50 € et une eau en gros à 0,50 €, le net tombe à 0,4 M€ par an ; à 0,70 et 0,90 €, il monte à 8,6 ; à 0,70 € de redevance et 0,30 € l'eau en gros, 0,1. Autrement dit, la Station Castle est un service public au prix du service : elle couvre ses annuités et son exploitation, elle ne fait pas de bénéfice au sens de l'électricité. C'est voulu : une régie ne confiera son eau qu'à un exploitant qui ne s'enrichit pas dessus, et c'est la condition pour que la centrale soit acceptée comme le service de l'eau de la vallée.
Ce que les kWh disent : à 200 000 habitants, la V19 vend 1 261 + 8,5 + 9,7 − 10,7 = 1 268 GWh dans le cas A, 1 259 dans le cas C ; le kWh de la centrale ne bouge pas, 27,1 €/MWh sur la base Sky 2, parce que l'eau est comptée à part.
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5. CE QUE LA STATION CASTLE ACHÈTE, ET QUI NE SE COMPTE PAS EN EUROS
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* La ville comme cliente et comme partenaire. Une centrale qui fournit l'eau potable et traite les eaux usées de la vallée n'est plus un projet énergétique qu'on subit, c'est le service de l'eau : la régie, la commune et le comité de bassin sont à la table, et ce sont eux qui donnent le terrain, l'enquête publique et le lac du bas.
* Trois jours d'eau de sécurité. Aucune grande ville n'a trois jours de réserve d'eau potable ; une panne de réseau, une crue qui trouble la rivière ou une pollution amont vident un réservoir de douze heures. Le réservoir de la Station Castle tient trois jours, et le lac derrière lui des mois.
* Une rivière propre et régulée. L'eau usée traitée au niveau tertiaire, passée par le lac ou par le lac du bas, ressort dans la rivière mieux qu'elle n'y entrait, et aux heures où la vallée en a besoin.
* Le premier remplissage et l'appoint, pour les versions fermées : 13,1 millions de m³ par an d'eau traitée remplissent deux bassins de 800 000 m³ en six semaines.
* Un seul exploitant pour l'électricité et l'eau : une équipe, un atelier, un poste, une astreinte. L'OPEX de la Sky 2 compte déjà l'équipe et le stock partagés ; la Station Castle y ajoute les exploitants de l'eau, dans le même bâtiment.
* Et la première raison d'être de la centrale dans les pays où la ville n'a pas encore de station : on apporte l'épuration avec l'électricité, et l'eau potable par gravité avec l'épuration.
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6. STATION CASTLE 3 : LA MÊME IDÉE SOUS UNE GRANDE VILLE CÔTIÈRE
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Sur une Sky 3 ou une Sky Artesia, à 1 500 m au-dessus d'une ville de 5 millions d'habitants, les deux services changent d'échelle et de règles. L'eau potable d'abord : la ville consomme un million de m³ par jour, 365 millions par an ; le lac d'une Pacha 3 en reçoit 190 de pluie et 95 de torrent sur une Gold 3, donc le lac peut fournir la moitié de l'eau de la ville, pas toute. Mais chaque m³ descend de 1 440 m jusqu'à l'usine de potabilisation à 60 m, 3,4 kWh par m³ : 180 millions de m³ par an font 600 GWh, retirés à la grande Pelton et rendus par la turbine d'eau brute, et une ville de 5 millions qui n'a plus de pompage, 90 GWh par an économisés, avec trois jours de réserve dans plusieurs réservoirs sur le versant. C'est le service le plus précieux qu'une V15 puisse rendre à sa ville avec le froid urbain. Le calcul du script, pour 5 millions d'habitants et la moitié de l'eau : 600 M€ d'investissement, 91 M€ de recettes d'eau en gros, 21 M€ nets par an.
L'eau usée ensuite : 10 m³/s, la taille d'Agua Prieta, mais au niveau de la mer, et le lac du bas d'une Sky 3 est une réserve d'eau douce gardée pour la ville : l'eau traitée n'y entre pas. Elle va à la réutilisation (irrigation, industrie, le dessalement de la V15 qui a autant de m³ en moins à produire) ou à la mer, et la station reste la cliente de la centrale, 150 GWh par an derrière le même poste, avec 75 GWh effaçables. À 1 500 M€ pour 6 millions d'EH, c'est un service à prix coûtant, mais c'est la première station de la ville dans beaucoup des villes du plan : Lima, Caracas, Karachi, Alger n'en traitent qu'une part.
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7. RÈGLES ET POINTS DE VIGILANCE
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* Jamais d'eau potable dans un bassin ouvert : le lac donne l'eau brute, l'eau potable n'existe qu'après l'usine, dans un réservoir fermé.
* Jamais d'eau usée traitée dans une réserve d'eau de ville : sur la Sky 2 le lac et le lac du bas ne le sont pas, sur les Sky 3 et Artesia le lac du bas l'est, et l'eau traitée n'y va pas.
* Jamais pomper pour turbiner : l'eau de la ville ne monte au lac que quand la Sky y monte déjà la sienne, aux heures de surplus ; sur une Gold 2 la rivière suffit.
* Le lac comme eau brute : un lac de pluie et de rivière a des algues l'été et des crues troubles ; l'usine de potabilisation se dimensionne sur l'eau du lac mesurée un an, et la prise d'eau se fait en profondeur, pas en surface.
* Les prix de l'eau sont ceux d'un service régulé : la Station Castle ne s'équilibre qu'avec une redevance d'au moins 0,50 à 0,70 € par m³ traité et une eau en gros à 0,50 € ; là où l'eau ne se paie pas, c'est la commune ou l'État qui porte la station, et la centrale l'exploite.
* La responsabilité sanitaire de l'eau potable reste à la régie ou à l'autorité de l'eau ; la centrale est l'exploitant, sous son contrôle, avec les analyses qui vont avec.
* Une ville qui grandit, une industrie qui ferme ou un été sec changent les débits : la station et l'usine se construisent par tranches, et le réservoir de trois jours est ce qui absorbe les écarts.
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8. LES BONNES IDÉES DE LA V19
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* La centrale d'une vallée est aussi son service de l'eau : eau potable par gravité depuis le lac, eau usée traitée vers le lac, un seul exploitant, et la ville comme partenaire plutôt que comme voisine.
* L'eau de la ville tirée du lac se turbine en descendant vers l'usine de potabilisation : 250 m de chute récupérés sur 300, et plus une pompe côté ville.
* Trois jours de réserve d'eau potable couverte à la hauteur du réseau, là où les villes n'ont que douze heures : la sécurité que le lac rend possible.
* Un service d'eau à prix coûtant vaut plus qu'un bénéfice : c'est ce qui fait accepter la centrale, et ce qui lui donne le terrain et le lac du bas.
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SOURCES
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Le calcul de la Station Castle (Python, sans bibliothèque)
Hydroloop V18 Sky 2, la base et son modèle horaire
Hydroloop et l'eau des villes : les cinq cas, le croisement mondial, l'irrigation, le château d'eau
Hydroloop V17 Gold 2 : la rivière qui remplit le lac
Hydroloop V16 Pacha 3 : l'eau douce de la ville côtière
iAgua : la station Agua Prieta de Guadalajara et sa centrale hydroélectrique
Règlement (UE) 2020/741 sur la réutilisation de l'eau
Les bonnes idées du site
Olivier Muhleisen en collaboration avec Claude (Anthropic), octobre 2026. Plans libres de droit, open source, CC BY 4.0.
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1. CE QUE LA STATION CASTLE AJOUTE À LA SKY 2
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Pourquoi la Sky 2 et pas une autre : c'est la centrale de vallée la plus aboutie, à 23,1 €/MWh sur sa base Gold 2, et son lac du bas n'est pas une réserve d'eau de ville, contrairement à celui des Sky 3 et Artesia ; les deux services d'eau s'y branchent sans casser une règle. La ville de référence a 200 000 habitants, la taille d'une préfecture de vallée ; la section 4 donne 100 000 et 500 000.
| Élément | V18 Sky 2 | V19 Station Castle |
|---|---|---|
| Hydraulique et électricité | Gold 2 à 300 m, 1 261 GWh vendus, 75 les jours de forte demande, lac du bas de 6,4 millions de m³, réserve de 6,4 millions, Pelton 48 + 25 MW | la même, moins 10,7 GWh retirés à la grande Pelton par l'eau de la ville et plus 8,5 GWh de la turbine d'eau brute, plus 9,7 GWh d'eau traitée à la pointe dans le cas A |
| Eau potable de la ville | aucune | 40 000 m³ par jour tirés du lac, turbinés sur 250 m, potabilisés à 50 m au-dessus de la ville, réservoir couvert de 120 000 m³ (trois jours), distribution par gravité à 3 à 6 bars, aucune pompe |
| Eau usée de la ville | aucune | station de 240 000 EH, 36 000 m³ par jour, boues activées et traitement tertiaire ; l'eau traitée rejoint le lac du haut (ville du plateau, cas A), descend au bassin bas par sa propre Pelton (ville du versant, cas B) ou rejoint le lac du bas (ville de la vallée, cas C) |
| Investissement | 87,2 M€ de plus que la Gold 2 | 130,6 M€ de plus que la Sky 2 : 55,6 pour l'eau potable, 75 pour l'épuration |
| Recettes | 120,5 M€ d'électricité par an | les mêmes, plus 16,5 M€ d'eau par an : 7,3 d'eau en gros vendue à la régie, 9,2 de redevance d'épuration |
| Net après annuités et exploitation | +11,3 M€ par an pour la part Sky | +1,8 à 3,1 M€ par an pour la part Station Castle selon le cas, un service à prix coûtant |
| Charge pilotable | les pompes de la Sky, 64 MW | les mêmes, plus l'aération de la station, 0,3 MW effaçables |
| Ce qui ne se compte pas | la ville cliente et partenaire, trois jours d'eau de sécurité, une rivière propre, le premier remplissage en six semaines, un seul exploitant pour l'électricité et l'eau de la vallée |
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2. LE CHÂTEAU D'EAU : L'EAU DE LA VILLE PAR GRAVITÉ
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Aujourd'hui, la ville de la vallée prend son eau dans la rivière ou dans un forage, la traite, la pompe vers un réservoir de douze heures et la distribue. Avec la Station Castle, elle la prend dans le lac de la centrale, 300 m plus haut : de l'eau de pluie de montagne et de rivière, décantée dans un lac de 8 millions de m³, la meilleure eau brute qu'une ville de vallée puisse avoir. Elle descend par une conduite dédiée jusqu'à l'usine de potabilisation posée sur le versant à 50 m au-dessus de la ville, en se turbinant sur 250 m : 0,58 kWh par m³ à 85 %, 8,5 GWh par an pour 40 000 m³ par jour. L'usine traite (décantation, filtration, désinfection, 0,15 € par m³) et remplit un réservoir couvert de 120 000 m³, trois jours de consommation, d'où l'eau part par gravité dans le réseau de la ville à 3 à 6 bars. Il n'y a pas une pompe dans toute la chaîne.
Ce que ça change pour la centrale : les 14,6 millions de m³ par an que la ville prélève ne passent plus par la grande Pelton, qui perd 10,7 GWh, et la turbine d'eau brute en rend 8,5 : le solde électrique est de 2,2 GWh par an, 0,2 M€, le prix de 50 m de chute laissés à l'usine. En échange, la centrale vend 14,6 millions de m³ d'eau traitée en gros à la régie, 0,50 € le m³, 7,3 M€ par an, pour 55,6 M€ d'investissement (potabilisation 40, réservoir 9,6, conduites 5, turbine 1) et 2,2 M€ d'exploitation : 1,5 M€ nets par an après annuités. Et pour la régie : plus de pompage du tout, 7,3 GWh par an économisés, trois jours de réserve au lieu de douze heures, une eau brute de montagne au lieu d'une eau de rivière de plaine.
Deux règles, qui viennent de la page de l'eau des villes : jamais d'eau potable dans un bassin ouvert, le lac fournit l'eau brute et l'eau potable n'existe qu'après l'usine, dans un réservoir fermé ; et jamais pomper pour turbiner, l'eau de la ville ne monte au lac que quand la Sky y monte déjà la sienne, aux heures de surplus, et sur une Gold 2 la rivière suffit à la remplir.
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3. LA STATION D'ÉPURATION : L'EAU USÉE DE LA VILLE TRAITÉE PAR LA CENTRALE
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La centrale construit et exploite la station d'épuration de la ville : 240 000 équivalents-habitants (200 000 habitants, les commerces et les petites industries), 36 000 m³ par jour, 0,42 m³/s, boues activées avec un étage tertiaire (filtration, désinfection) pour que l'eau puisse rejoindre un lac ou un champ. 72 M€ en série, 3 M€ de conduites, 3,9 M€ d'exploitation par an, 5,9 GWh de consommation dont la moitié, l'aération, s'efface aux heures où le réseau manque. La ville paie la redevance de traitement qu'elle paie déjà à sa station, 0,70 € par m³ traité (la part station d'une facture d'assainissement), 9,2 M€ par an.
Où va l'eau traitée, selon où est la ville :
* Cas A, la ville ou son quartier haut est sur le plateau, au-dessus du lac : l'eau traitée rejoint le lac par gravité, attend, et descend par la grande Pelton à la pointe du soir. 13,1 millions de m³ par an, 0,74 kWh par m³, 9,7 GWh à 130 €/MWh, 1,3 M€. C'est le cas le plus rentable, 1,6 M€ nets par an pour la station ; il demande un traitement tertiaire sérieux, parce que l'eau entre dans un lac ouvert, et le lac de la Sky 2 n'est pas une réserve d'eau de ville, ce qui l'autorise.
* Cas B, la ville est sur le versant : l'eau traitée descend au bassin bas par sa propre conduite et une Pelton de pluie de 0,9 M€, sur la moitié de la chute, 4,6 GWh à 90 €/MWh. 0,7 M€ nets.
* Cas C, la ville est dans la vallée, au niveau du bassin bas : l'eau traitée rejoint le lac du bas de la Sky, 13,1 millions de m³ par an qui s'ajoutent aux 390 que le lac voit passer, et la Sky les remonte quand l'électricité ne vaut rien. Pas de kWh, 0,3 M€ nets, mais une station qui ne manque jamais d'exutoire, une rivière qui reçoit une eau propre et régulée, et, pour une centrale fermée ou un site sec, l'appoint garanti.
Ce que la station apporte encore, détaillé sur la page de l'eau des villes : la station cliente, 5,9 GWh par an achetés à la centrale derrière le même poste ; la chaleur de l'effluent à 12 à 20 °C pour une pompe à chaleur de quartier ; et le biogaz des boues, un groupe de secours de plus pour le démarrage autonome.
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4. LES CHIFFRES EN SÉRIE, POUR TROIS TAILLES DE VILLE
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Mêmes prix de série que le reste du site, annuité et entretien à 6,2 % de l'investissement comme sur la Sky, eau en gros à 0,50 € le m³, redevance d'épuration à 0,70 €, électricité à 90 €/MWh et 130 à la pointe. Le script en haut de page refait chaque ligne.
| Ville | Cas | Eau potable : investissement, net par an | Épuration : investissement, net par an | Énergie de l'eau traitée | Total : investissement, recettes d'eau, net par an | Eau vers le lac du bas | Charge effaçable |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 000 habitants | A | 32,3 M€, +0,4 M€ | 44,0 M€, +0,4 M€ | 4,8 GWh à la pointe | 76,3 M€, 8,2 M€, +0,8 M€ | 0 | 0,2 MW |
| 100 000 habitants | B | 32,3 M€, +0,4 M€ | 44,5 M€, -0,1 M€ | 2,3 GWh | 76,8 M€, 8,2 M€, +0,4 M€ | 0 | 0,2 MW |
| 100 000 habitants | C | 32,3 M€, +0,4 M€ | 44,0 M€, -0,2 M€ | 0 | 76,3 M€, 8,2 M€, +0,2 M€ | 6,6 millions de m³ par an | 0,2 MW |
| 200 000 habitants | A | 55,6 M€, +1,5 M€ | 75,0 M€, +1,6 M€ | 9,7 GWh à la pointe | 130,6 M€, 16,5 M€, +3,1 M€ | 0 | 0,3 MW |
| 200 000 habitants | B | 55,6 M€, +1,5 M€ | 75,9 M€, +0,7 M€ | 4,6 GWh | 131,6 M€, 16,5 M€, +2,1 M€ | 0 | 0,3 MW |
| 200 000 habitants | C | 55,6 M€, +1,5 M€ | 75,0 M€, +0,3 M€ | 0 | 130,6 M€, 16,5 M€, +1,8 M€ | 13,1 millions de m³ par an | 0,3 MW |
| 500 000 habitants | A | 114,6 M€, +5,2 M€ | 155,0 M€, +6,0 M€ | 24,2 GWh à la pointe | 269,6 M€, 41,2 M€, +11,2 M€ | 0 | 0,8 MW |
| 500 000 habitants | B | 114,6 M€, +5,2 M€ | 157,3 M€, +3,7 M€ | 11,4 GWh | 272,0 M€, 41,2 M€, +8,9 M€ | 0 | 0,8 MW |
| 500 000 habitants | C | 114,6 M€, +5,2 M€ | 155,0 M€, +2,9 M€ | 0 | 269,6 M€, 41,2 M€, +8,0 M€ | 32,9 millions de m³ par an | 0,8 MW |
Sensibilité aux prix de l'eau, ville de 200 000 habitants, cas A : avec une redevance de 0,50 € et une eau en gros à 0,50 €, le net tombe à 0,4 M€ par an ; à 0,70 et 0,90 €, il monte à 8,6 ; à 0,70 € de redevance et 0,30 € l'eau en gros, 0,1. Autrement dit, la Station Castle est un service public au prix du service : elle couvre ses annuités et son exploitation, elle ne fait pas de bénéfice au sens de l'électricité. C'est voulu : une régie ne confiera son eau qu'à un exploitant qui ne s'enrichit pas dessus, et c'est la condition pour que la centrale soit acceptée comme le service de l'eau de la vallée.
Ce que les kWh disent : à 200 000 habitants, la V19 vend 1 261 + 8,5 + 9,7 − 10,7 = 1 268 GWh dans le cas A, 1 259 dans le cas C ; le kWh de la centrale ne bouge pas, 27,1 €/MWh sur la base Sky 2, parce que l'eau est comptée à part.
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5. CE QUE LA STATION CASTLE ACHÈTE, ET QUI NE SE COMPTE PAS EN EUROS
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* La ville comme cliente et comme partenaire. Une centrale qui fournit l'eau potable et traite les eaux usées de la vallée n'est plus un projet énergétique qu'on subit, c'est le service de l'eau : la régie, la commune et le comité de bassin sont à la table, et ce sont eux qui donnent le terrain, l'enquête publique et le lac du bas.
* Trois jours d'eau de sécurité. Aucune grande ville n'a trois jours de réserve d'eau potable ; une panne de réseau, une crue qui trouble la rivière ou une pollution amont vident un réservoir de douze heures. Le réservoir de la Station Castle tient trois jours, et le lac derrière lui des mois.
* Une rivière propre et régulée. L'eau usée traitée au niveau tertiaire, passée par le lac ou par le lac du bas, ressort dans la rivière mieux qu'elle n'y entrait, et aux heures où la vallée en a besoin.
* Le premier remplissage et l'appoint, pour les versions fermées : 13,1 millions de m³ par an d'eau traitée remplissent deux bassins de 800 000 m³ en six semaines.
* Un seul exploitant pour l'électricité et l'eau : une équipe, un atelier, un poste, une astreinte. L'OPEX de la Sky 2 compte déjà l'équipe et le stock partagés ; la Station Castle y ajoute les exploitants de l'eau, dans le même bâtiment.
* Et la première raison d'être de la centrale dans les pays où la ville n'a pas encore de station : on apporte l'épuration avec l'électricité, et l'eau potable par gravité avec l'épuration.
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6. STATION CASTLE 3 : LA MÊME IDÉE SOUS UNE GRANDE VILLE CÔTIÈRE
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Sur une Sky 3 ou une Sky Artesia, à 1 500 m au-dessus d'une ville de 5 millions d'habitants, les deux services changent d'échelle et de règles. L'eau potable d'abord : la ville consomme un million de m³ par jour, 365 millions par an ; le lac d'une Pacha 3 en reçoit 190 de pluie et 95 de torrent sur une Gold 3, donc le lac peut fournir la moitié de l'eau de la ville, pas toute. Mais chaque m³ descend de 1 440 m jusqu'à l'usine de potabilisation à 60 m, 3,4 kWh par m³ : 180 millions de m³ par an font 600 GWh, retirés à la grande Pelton et rendus par la turbine d'eau brute, et une ville de 5 millions qui n'a plus de pompage, 90 GWh par an économisés, avec trois jours de réserve dans plusieurs réservoirs sur le versant. C'est le service le plus précieux qu'une V15 puisse rendre à sa ville avec le froid urbain. Le calcul du script, pour 5 millions d'habitants et la moitié de l'eau : 600 M€ d'investissement, 91 M€ de recettes d'eau en gros, 21 M€ nets par an.
L'eau usée ensuite : 10 m³/s, la taille d'Agua Prieta, mais au niveau de la mer, et le lac du bas d'une Sky 3 est une réserve d'eau douce gardée pour la ville : l'eau traitée n'y entre pas. Elle va à la réutilisation (irrigation, industrie, le dessalement de la V15 qui a autant de m³ en moins à produire) ou à la mer, et la station reste la cliente de la centrale, 150 GWh par an derrière le même poste, avec 75 GWh effaçables. À 1 500 M€ pour 6 millions d'EH, c'est un service à prix coûtant, mais c'est la première station de la ville dans beaucoup des villes du plan : Lima, Caracas, Karachi, Alger n'en traitent qu'une part.
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7. RÈGLES ET POINTS DE VIGILANCE
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* Jamais d'eau potable dans un bassin ouvert : le lac donne l'eau brute, l'eau potable n'existe qu'après l'usine, dans un réservoir fermé.
* Jamais d'eau usée traitée dans une réserve d'eau de ville : sur la Sky 2 le lac et le lac du bas ne le sont pas, sur les Sky 3 et Artesia le lac du bas l'est, et l'eau traitée n'y va pas.
* Jamais pomper pour turbiner : l'eau de la ville ne monte au lac que quand la Sky y monte déjà la sienne, aux heures de surplus ; sur une Gold 2 la rivière suffit.
* Le lac comme eau brute : un lac de pluie et de rivière a des algues l'été et des crues troubles ; l'usine de potabilisation se dimensionne sur l'eau du lac mesurée un an, et la prise d'eau se fait en profondeur, pas en surface.
* Les prix de l'eau sont ceux d'un service régulé : la Station Castle ne s'équilibre qu'avec une redevance d'au moins 0,50 à 0,70 € par m³ traité et une eau en gros à 0,50 € ; là où l'eau ne se paie pas, c'est la commune ou l'État qui porte la station, et la centrale l'exploite.
* La responsabilité sanitaire de l'eau potable reste à la régie ou à l'autorité de l'eau ; la centrale est l'exploitant, sous son contrôle, avec les analyses qui vont avec.
* Une ville qui grandit, une industrie qui ferme ou un été sec changent les débits : la station et l'usine se construisent par tranches, et le réservoir de trois jours est ce qui absorbe les écarts.
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8. LES BONNES IDÉES DE LA V19
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* La centrale d'une vallée est aussi son service de l'eau : eau potable par gravité depuis le lac, eau usée traitée vers le lac, un seul exploitant, et la ville comme partenaire plutôt que comme voisine.
* L'eau de la ville tirée du lac se turbine en descendant vers l'usine de potabilisation : 250 m de chute récupérés sur 300, et plus une pompe côté ville.
* Trois jours de réserve d'eau potable couverte à la hauteur du réseau, là où les villes n'ont que douze heures : la sécurité que le lac rend possible.
* Un service d'eau à prix coûtant vaut plus qu'un bénéfice : c'est ce qui fait accepter la centrale, et ce qui lui donne le terrain et le lac du bas.
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SOURCES
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Le calcul de la Station Castle (Python, sans bibliothèque)
Hydroloop V18 Sky 2, la base et son modèle horaire
Hydroloop et l'eau des villes : les cinq cas, le croisement mondial, l'irrigation, le château d'eau
Hydroloop V17 Gold 2 : la rivière qui remplit le lac
Hydroloop V16 Pacha 3 : l'eau douce de la ville côtière
iAgua : la station Agua Prieta de Guadalajara et sa centrale hydroélectrique
Règlement (UE) 2020/741 sur la réutilisation de l'eau
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