Voir sa thèse, op. cit., p

la Rochelle-Strashbourg qu’il définissait ainsi : « C’est le lieu où toutes choses étant égales, le prix de revient de l'énergie des chutes d’eau est égal à celui de l'énergie des mines ».

A cette époque, de 1900 à 1914, il ne s’agissait pas seulement d’une ligne de frontière générale, comme l'indique M. Pacoret, divisant le territoire en deux régions : la région nord qui eut été l'empire de la houille noire, la région sud, celui de la houille blanche. Il y avait plus exactement des lignes de frontières régionales séparant les zones d’influence s'étendant autour des régions de prédilection de la houille blanche, ou des centres miniers. Transporter de l’énergie des Alpes à Lyon était déjà un gros problème et une belle réussite. Mais on ne songeait nullement à porter l'énergie de houille blanche à proximité immédiate des centres miniers. On ne souhaitait même pas qu'elle put amener un fléchissement de l’utilisation de la houille noire. Elle faisait figure de nouvelle venue, ne pouvant se poser en rivale de son aînée et prête à se contenter d’une place modeste.

Peu de temps avant la guerre, ces lignes de frontière régionales, commencèrent à céder. Ce fut le cas lorsque l’on construisit une ligne à 60.000 v pour transporter à Saint-Etienne l’énergie de la Romanche.

La ligne de frontière générale La Rochelle-Strasbourg que définissait M. Pacoret a dû céder elle aussi au fur et à mesure que les électriciens ont pu pousser plus loin leurs pylones de transport.

À l'heure actuelle, il n’y aurait pas d’impossibilité technique à transporter de l’énergie d’un bout à l’autre du territoire, d’autant plus que, par le jeu des glissements, le transport effectif s’opèrerait sur des distances beaucoup plus courtes de l’ordre de 700 à 800 km. Il ne peut donc plus être question de lignes de frontière.

Aussi bien, les rivales sont devenues alliées, et des pactes ont été conclus sur tous les fronts. Il y a compénétration intime des zones d'influence mais pas de lutte véritable.

De l'énergie hydraulique continuera à alimenter dans une certaine mesure les secteurs parisiens, en attendant de pousser jusqu’à Lille Mais, des centrales thermiques n’en

C<ontinueront pas moins à jouer leur rôle d’appoint dans le Massif Central, les Alpes et le Sud de la France. Il ne paraît pas que l'énergie hydraulique puisse jamais s’en passer, tant qu'elle ne sera pas parvenue (et il est très improbable qu’elle ÿy parvienne jamais) à se débarrasser de son vice fondamental tenant à l’irrégularité, au caprice des forces naturelles, que sa puissance d'expansion n’a nullement fait disparaître.

Cette possibilité d'expansion dans la presque totalité du territoire, qui est maintenant un état de fait, se trouve sanctionnée par la réglementation toute récente mise en vigueur pour la fixation des index électriques régionaux, qui consiste à considérer toutes les régions du territoire comme des régions à alimentation mixte, sauf 9 départements du Nord de la France (voir infra, page 227).

Nous allons examiner comment se posent ces questions de concurrence, non plus suivant des zones territoriales, qui n'existent plus, mais suivant les différentes techniques des applications de l'électricité.

$ 1. Applications à l'éclairage, la force motrice et le chauffage

Aïnsi que nous le verrons en étudiant dans les chapitres II et III du titre suivant, la structure du coût de production et du prix de vente, le prix de revient de l’énergie, qui est évidemment le même quelle que soit sa destination future, représente une proportion successivement croissante du prix de vente suivant l’ordre des groupes d’applications énumérés en sous-titre.

Autrement dit, l’énergie d'éclairage peut se vendre cher, d’une part parce qu’elle est destinée à satisfaire des besoins devenus aujourd’hui de première nécessité, d’autre part parce que les modes concurrents ÿ sont en étant d’infériorité (voir note 1, p. 125). La marge entre le coût de production (de l’ordre de 10 à 20 cm) et le prix de vente (de l’ordre de 1,50 à 2,00) est très large. Une variation même importante des prix de revient, ne modifiera que faiblement l’importance de cette marge. On prévoit done que le producteur d’énergie hydraulique pourra, aisément, pour

cette catégorie d'applications, couvrir les frais de transport à longue distance ; il sera bien placé chaque fois que, satisfaisant aux conditions d’horaire prescrites pour la vente, les particularités de son régime de production lui permettront d’affirmer sa supériorité sur son concurrent thermique.

En ce qui concerne la force motrice, la marge est déjà moins large, car le distributeur est obligé de consentir des prix plus bas, s’il veut évincer les modes concurrents (moteur Diesel) beaucoup plus dangereux dans ce domaine.

Pour le chauffage électrique, la marge est très faible, sinon nulle. Le tableau que nous donnons en note (page 125) montre que le distributeur devra consentir des prix extrémement bas, s’il veut pouvoir lutter contre les modes concurrents. On le conçoit aisément, car la transformation de l’énergie électrique en chaleur est une régression, une forme de dégradation de l’énergie. Mieux vaut brûler la houille directement dans un foyer, pour peu qu'il soit bien construit, que d’aller la brûler sous les chaudières de la centrale électrique, qui devra ensuite transformer l'énergie électrique ainsi obtenue, la transporter, la diviser, en élevant sans cesse son coût de production, pour la convertir finalement en chaleur.

Même au prix très réduit de 0,25 le kwh, le chauffage électrique ne réussit à triompher que du chauffage par fluide alimenté au gaz d'éclairage et il faudrait pratiquer des prix au moins deux fois moindre, de l’ordre de 10 à 12 cm. pour pouvoir triompher, à prix de revient égal, grâce aux incontestables commodités que le chauffage électrique présente, de certains systèmes de chauffage central relativement récents, qui utilisent des fines d’anthracite brûülées sur foyers spéciaux.

Le chauffage électrique ne peut donc être raisonnablement envisagé que comme chauffage d’appoint dans les saisons intermédiaires pour de petits locaux et pour de très. petits chauffages d’eau par accumulation.

Pour le chauffage des grands locaux, pour lequel il existe encore peu d’appareils réellement au point, on ne peut espérer que des applications isolées (hôtels de montagne, sanatoria, à proximité d’une chute d’eau). On ne peut.

LOIS ECONOMIQUES

SES CARACTÈRES

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UOTINAISIA 9P -e[nun99e Jed s8erneu) (gg ‘o auus£ou) QUUSISHIEd 077) 19911 988jJneuo 08r ‘0 6 ‘0 98 ‘d CE ‘0 = CHOEUR 99AE 9QUIQUIO9 UOTFEI CZ‘ O — OT B[9P -19dn991 18d 98erpneun (gr ‘o suusAouwi) I pe COST £ uorsus}9sseq 9p FUEL gg ‘0 Le 98 ‘0 87 ‘0 a CAO a G Le Re G& ‘O0 eS2INUOT 9HIHPOTH : NUTJUO9 J99NIP 98EFNEUT) UMA Jed UMY OI STF ‘0 A G‘y LL “Q 2 GL ‘0 Z87) oP gui ed £UI I

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faire aucun gain sur les frais d'entretien ou d’amortissement. qui, bien que plus réduits en valeur relative, s'appliquent à un coût de premier établissement plus élevé.

Une seule application pourrait peut-être donner lieu à des consommations intéressantes dans les grandes villes, à condition d’être rationnellement organisée; ce serait la distribution d’eau chaude pendant les mois d’été, où l’énergie hydraulique est abondante, dans de grands immeubles ou des groupes d’immeubles, à l’aide de chaudières électriques, à haute tension, dont la marche est entièrement automatique.

Quelle que soit l’application envisagée, les frais de transport du producteur hydraulique ne sauraient changer. Il faut simplement noter, et c’est uneconsidération très importante dont nous aurons à tirer parti, que la nature très irrégulière des fournitures que le thermicien consentira à recevoir de lui, l’obligera à édifier des lignes de transport à utilisation relativement faible, qui par conséquent auront des périodes creuses, lui permettant de faire passer à bon compte, certaines tranches d’énergie à prix spéciaux.

Quels vont être ces frais de transport ?

Les tensions usuelles pour les grands transports sont de 150.000 v. pour une puissance de 50.000 kw à 250 km, de 220.000 v pour une puissance de 100.000 kw à 500 km. Les pertes en cours de transport en centièmes sont en effet données par la formule :

IP S .U 5 Cos ??

où P représente la puissance à transporter en kilowatts ; 1, la longueur de la ligne en kilomètres et & la résistivité du métal employé pour les conducteurs.

v, la tension entre les conducteurs en volts Cos % le facteur de puissance S la section en mm2.

On en déduit entre les données essentielles des 2 types de lignes citées plus haut une relation fort simple. La distance de transport restant constante, pour doubler la capacité de transport sans augmenter les pertes, il suffit, avec les mêmes conducteurs, d'augmenter la tension dans

le rapport de 1 # V2 œr exemple de 150.000 à 210.000 v).

Il suffit pour cela d’augmenter légèrement la hauteur des pylones, l’écartement entre les conducteurs et le nombre des éléments des chaînes d’isolateurs. Le coût d’établissement n’est augmenté que de 15 à 20%, ce qui fait clairement saisir l’intérêt économique des hautes tensions. Les électriciens ne demanderaient pas mieux que de continuer à tirer parti de cet heureux principe, mais malheureusement, l’emploi de tensions très supérieures à 220.000 v se heurte pour le moment à des difficultés d’ordre technique qui n’ont pas encore été surmontées.

Ce qui est vrai pour les lignes ne l’est plus pour les postes où 1l s’agit d'appareils où l'influence des volumes intervient comme le cube des dimensions linéaires. De plus, le coût de ces postes rapporté au kilomètre de ligne, est très variable et dépend de la distance entre les postes, c’est-à-dire du nombre des points de raccordement avec d’autres lignes ou des centrales.

Si l’on veut, à puissance et à tension constantes, doubler la distance de transport, sans changer les pertes, il faut doubler la section des câbles.

Les lignes à 220.000 v. du Mssif Central à Paris sont équipées avec des câbles aluminium-acier de 400 mm ?et pour 100.000 kw, et 500 km de distance, la perte au transport est d’environ 10%,

Le coût de premier établissement de ces lignes est actuellement de l’ordre de 140.000 fr. le kilomètre, non compris les postes ni les liaisons téléphoniques.

Quant au coût des postes, il est bien difficile de citer un chiffre précis. C’est ainsi que la ligne de la Truyère à Paris comporte sur tout son parcours, qui est d’environ 500 km, les postes de Rueyre au départ, les postes intermédiaires de Marèges, Eguzon, Chaingy, et à l’arrivée celui de Chevilly, soit un poste tous les 100 km en moyenne. Pour d’autres lignes, cette distance moyenne entre postes pourra être beaucoup plus grande. Or, le coût de ces postes peut varier de 20 à 25 millions, soit 200.000 à 250.000 fr. au km. L’espacement de 100 km paraissant être un minimum, nous admettrons comme ordre de grandeur le premier de ces

deux chiffres, ce qui porte à 340.000 fr. le coût kilométrique de ces lignes si l’on veut se contenter d’un ordre de grandeur

Le prix de revient par kwh transporté sera également de la forme À + B, les symboles ayant la même signification

que pour le coût de production aux centrales (voir supra page 111). Mais il n’y a ici rigoureusement aucun frais proportionnel; il n’y a que des frais fixes. Il conviendra enfin d’y ajouter la perte d'énergie en cours de transport qui dépend du rendement de la ligne et de la charge moyenne, mais pas de son utilisation. Ce ne peut être qu’une fraction du prix de revient de l’énergie au départ de la ligne.

En prenant pour exemple une ligne de 500 km telle que celle de la Truyère à Paris, ayant une capacité de transport de 100.000 kw, on obtient comme ordre de grandeur un coût de premier établissement de 1700 fr. par kw transporté.

Le terme À qui représente les charges financières sera calculé à raison de 7% du capital investi, soit 5,5% pour le taux d'intérêt et 1,5% pour l’amortissement en 30 ans 5 D'OURLE=YTA OST

Le terme B qui représente les charges fixes d’exploitation varie suivant les régions traversées entre 1,5 et 3,5% du capital investi. Nous prendrons 2,5% comme moyenne, d’où B — 43 frs. Le total des charges fixes est donc de 162 fr. par kw de capacité de transport et par 500 km.

Les frais correspondant à la perte p% en cours de transport sont aussi difficiles à évaluer.

Si la ligne fonctionnait constamment à pleine charge, la perte pour 500 km serait d’environ 10%. Lorsque la charge diminue, la perte, après être passée par un minimum qui est de l’ordre de 3% pour la 1 /2 charge environ $ croît ensuite pour atteindre des valeurs très élevées aux faibles charges, par suite des pertes dues à la compensation qui

5. Le taux des prêts qui seront consentis aux grandes collectivités industrielles par la Caisse des Dépôts et Consignations, au titre de la loi du 7 juillet 1934, a été fixé par le Ministre du Travail à 5,3 %.

6. Non seulement P diminue, mais la tension moyenne de transport et le facteur de puissance s’améliorent, de sorte que p, d’après la formule de la page 126, diminue plus vite que P.

deviennent relativement très importantes, lorsque la puissance active transportée est faible.

Nous admettrons le chiffre de 5%, qui, étant de 2 points plus élevé que le minimum, correspond à une zone de variation de la charge de la ligne, assez étendue.

Les frais de transport dûs à la perte en ligne sont égaux à

une fraction p du prix de revient de l’unité d'énergie au 100 - p départ, soit pour le chiffre de pertes admis 5 ou 1 de ce prix. 95 19

Que vont devenir les conditions de substitution de l’énergie hydraulique à l’énergie thermique, si aux frais de production à l’usine génératrice, on ajoute les frais d’un transport à longue distance ? |

La solution graphique de ce problème est simple. Si l’on se reporte à la figure 3, page 113, qui donne les coûts de production comparés de l’énergie hydraulique et de l’énergie thermique dans la période initiale, et pour diverses hypothèses, on voit que le fait du transport de l’énergie va se traduire par une translation des courbes de l’énergie hydraulique, vers le haut, rendant plus dures les conditions de la substitution. Il ne s’agit pas rigoureusement d’une translation au sens géométrique de ce mot. Il y a seulement translation pour ce qui concerne les frais de transport dûs aux charges fixes qui dépendent de l’utilisation de la ligne elle-même; ces frais sont donc constants, quel que soit le prix de revient au départ ; ils sont du reste les plus importants. Par contre, les frais de transport dûs à la perte en ligne qui sont une fraction du prix de revient au départ, indépendante de l’utilisation de la ligne elle-même, seront plus élevés, pour les faibles utilisations de la centrale de production.

Pour les points M et P, qui définissaient les conditions de substitution de la centrale hydraulique A avec les centrales thermiques A et B, le coût de production devient, dans l’exemple choisi d’un transport à 500 km :

Ferrand 9

Utilisation de la ligne : 1.000 h. 2.000 h. 5.000 h. Point M (coût au départ 19 19 19 Pertes en ligne jh 1 1 Charges fixes de transport 16,2 8, 1 8,2 Coût à l’arrivée en centimes 36, 2 28, 1 23, 2

(M 3) (M 2) (M 1) Point P (coût au départ) 12 12 12 Pertes en ligne 0, 6 0,6 0,6 Charges fixes de transport : 16, 2 8, 1 3,2 Coût à l’arrivée en centimes 28, 8 20; 7 15, 8

On a ainsi 3 nouvelles courbes du coût de production de la centrale hydraulique A, passant par les points M3 P3 pour une utilisation de la ligne de 1000 heures, M2 P2 pour une utilisation de 2000 heures, et M1 P3 pour uneutilisation de 5000 heures.

On aboutit ainsi à des péages qui sont, dans une hypcthèse moyenne, entre M et P, de 17 centimes pour 1000 h. d'utilisation, 9 centimes pour 2000 heures, 4 centimes pour 5000 heures. Pour un réseau à 150.000 v., les prix pratiqués sont de 1 à 5 centimes par kwh pour des distances de transport variant de 50 à 250 km.

Dans les deux premiers cas, la courbe du coût de production de la centrale hydraulique ne coupe aucune des deux courbes relatives aux centrales thermiques. La substitution n’est plus possible.

Dans le dernier cas seulement (utilisation de la ligne de 9000 heures), la centrale hydraulique À peut encore lutter avec la thermique B, m£is pas la thermique À, et se substituer à elle dans les conditions déterminées par les coordonnées du point R, soit pour une utilisation de 4. 350 heures, et un prix de 15 centimes de kwh, au lieu des conditions du point M (2550 heures et 19,5 centimes).

Ainsi donc, le handicap qui résulte de l'éloignement oblige les centrales hydrauliques, toutes choses égales d’ailleurs, à accroître leur utilisation, ce qui permet aux centrales thermiques d’abaisser leur propre prix de revient. Autrement dit, le fait de mettre en concurrence, une centrale hydraulique et une centrale thermique éloignées l’une de l’autre conduit, lorsqu'on atteint des conditions d’uti-

lisation qui permettent à l'énergie de la première de se substituer à l'énergie de la seconde, à un prix de substitution plus bas que si les centrales avaient été voisines.

Cet exemple numérique suffit à montrer dans quelles conditions très dures vont se trouver placées les usines hydrauliques pour lutter contre les usines thermiques, (tout au moins dans la période initiale), si elles doivent transporter leur énergie à longue distance, et le degré d’incertitude des hypothèses numériques qui ont servi de base à ce calcul n’est pas suffisant pour changer le sens des conclusions qu’on peut retirer de cette étude, à savoir que l'énergie hydraulique ne peut lutter avec l'énergie thermique, à longue distance qu’à une double condition :

1° Disposer de centrales dont le coût de premier établissement soit sensiblement inférieur à 3.500 frs par kw installé, soit par suite de conditions d'installation initiales favorables, soit par suite d’amortissements antérieurs, soit par suite de subventions de l'Etat. Il en existe fort heureusement, même parmi les aménagements de la période d’après-guerre. Nous en donnerons dans le chapitre suivant quelques exemples (page 155).

20 Pouvoir réaliser une utilisation des lignes d’au moins 3000 heures.

Pour une telle utilisation, le coût du transport sera de l'ordre de 6 centimes le kwh. En examinant à l’aide des courbes du coût de production, ce que pourra être le prix marginal de substitution qu’acceptera le thermicien, on voit que le péage du transporteur étant prélevé, il restera vraisemblablement peu de chose pour le producteur.

Pour conclure, il paraît donc tout à fait prématuré d'affirmer que l’énergie hydraulique doive se substituer naturellement à l’énergie thermique grâce aux transports à longue distance.

Dans la période actuelle, cette dernière apparaît au contraire armée pour opposer au développement de sa rivale des barrières sérieuses dans le domaine de la distribution.

Dans un avenir prochain, et tant que la houille blanche ne sera pas, par le jeu des amortissements, allégée de la plus grosse partie de ses charges financières, il ne semble

pas qu’elle puisse acquérir une suprématie définitive, la houille noire étant appelée à faire encore quelques progrès d'ordre technique. Seuls, des groupements d'entreprises puissants, disposant de chutes d’eau déjà amorties ou partiellement amorties, peuvent équiper de nouvelles chutes et construire des lignes à très hautes tension et longue distance, Jes rentes économiques des affaires anciennes servant à «renter » les affaires nouvelles pendant la période d’improductivité.

En dépit de ces pronostics assez sombres, des lignes à 220.000 v. convergeant vers Paris, s’édifient cependant, avec le seul concours de l'initiative privée.

Quels sont donc les principes du pacte d’alliance qui permet ainsi à la houille blanche de concourir à l’alimentation de la région parisienne ?

M. Bourgain, dans une communication à la Société des Ingénieurs civils (séance du 8 décembre 1933) les a fort clairement exposés, à peu près en ces termes 7. Le thermicien ne pourra accepter de placer de l’énergie hydraulique à la base de son diagramme de production que si son prix n'excède pas la faible consommation de charbon que lui aurait coûté la production des kwh correspondants, dès lors que pour les absorber, il est obligé de faire marcher à puissance réduite ses groupes en service continu. Une telle condition pourra être réalisée par l’hydraulicien d’autant plus facilement qu’il s’agira pour lui d’énergie à produire, à l’aide d’eau qui, autrement, n'aurait pas été utilisée.

Inversement, si l’hydraulicien se trouve en période de pénurie relative d’eau, il pourra avoir avantage à enfermer cette eau derrière un barrage, pour la transformer en énergie de qualité à l’heure de la pointe, si le thermicien disposant dans sa centrale d’un groupe marchant à faible puissance, peut effectuer cette fourniture dans de bonnes conditions dans la limite de la puissance disponible de ce groupe, grâce à une faible dépense supplémentaire de cha:bon.

C’est donc vers une collaboration continuelle beaucoup plus que vers une Jutte que s’orienteront les rapports de

7. M. Bourgain, « Remarques sur l’interconnexion des usines hydrauliques et thermiques », Bulletin de la Société des Ingénieurs civils, novembre-décembre 1938/1p. 1139.

l’hydraulicien et du thermicien, l’un et l’autre pouvant tour à tour profiter des avantages techniques ou économiques qui leur sont propres.

I y a donc deux façons radicalement opposées de placer de l’énergie hydraulique dans une zone desservie normalement par l’énergie thermique

1° S'il s’agit d’énergie hydraulique de qualité inférieure on la placera à la base du diagramme de production, le thermicien faisant les pointes, puisque c’est aux faibles utilisations qu'il reprend l’avantage.

29 S'il s’agit d'énergie hydraulique de qualité supérieure pour les pointes, c’est l’énergie thermique que l’on placera à la base du diagramme, mais ce genre de fourniture exige du producteur hydraulicien qu’il possède des réservoirs suffisamment importants pour pouvoir prendre des engagements de puissance et d’horaire.

Actuellement, c’est plutôt pour ce deuxième mode de fourniture que les producteurs du Massif Central, les seuls qui alimentent en ce moment la région parisienne, paraissent le mieux placés.

Les contrats sont très élastiques, et dent en général une prime fixe par kilowat de puissance souscrite (ce que l’hydraulicien recherche pour couvrir ses charges fixes) et un prix proportionnel par kilowatt-heure effectivement fourni, avec un minimum annuel d'utilisation et l’obligation pour le producteur d’avoir toujours la puissance à la disposition des distributeurs de la région parisienne pendant un certain nombre d'heures par jour.

Ce nombre d’heures varie d’un minimum de 4 heures à un maximum de 10 heures par jour. Toutefois, l’obligation pour l’hydraulicien d’offrir et pour le thermicien de consommer n’est formelle que jusqu’à concurrence de 4 heures par jour. Pour la cinquième et la sixième heure, il y a simple faculté pour l’hydraulicien d’offrir et obligation pour le thermicien d’accepter. Au delà, simple faculté pour l’un et l’autre.

Le prix de la fourniture comporte, ainsi que nous l’avons déjà indiqué, une prime fixe par kw de puissance que l’hydraulicien a l'obligation de fournir pendant au moins 4 heures. Le prix proportionnel par kwh effectivement livré

est assez bas et est fixé de façon à avoir comme maximum le prix de l’élément charbon, dans le coût de production de l'énergie thermique.

$2. Applications à la traction électrique.

Les questions de transport ne vont plus jouer dans ce domaine un rôle aussi important que dans le précédent, puisque indépendamment des besoins de la traction électrique, dont l’équipement n’est encore qu’à ses débuts, un vasteréseau de transports s’est déjà constitué, qu’il suffira de compléter par quelques mailles à 60.000 v. ou 150.000 v. pour mettre à la disposition des sous-stations de traction l'énergie dont elles ont besoin.

La Compagnie du Midi avait pris l'initiative qui s’est révélée d’ailleurs extrêmement féconde, de construire un réseau de transport pour relier entre elles ses différentes centrales hydrauliques et distribuer leur énergie aux sousstations. Mais on s’est bien vite aperçu que ce réseau pouvait très heureusement être utilisé à jouer le même rôle pour le compte des tierset, en fait, il transporteau]Jourd’hui, sous l’autorité d’un organisme spécialisé, beaucoup plus d’énergie pour le compte de sociétés tierces que pour la Compagnie des Chemins de fer du Midi elle-même.

Les conditions de substitution de l’énergie électrique consommée par les sous-stations de traction, au charbon consommé par les locomotives à vapeur seront déterminées en faisant la balance entre les frais de la traction à vapeur et les frais de la traction électrique, et en négligeant les dépenses d’acquisition du matériel roulant dans l’un et l’autre cas, car elles se compensent sensiblement.

Les frais de la traction à vapeur comprennent

19 Les frais d’achat de combustible ;

2° Les frais de conduite, d'entretien et de réparation des locomotives.

Les frais de la traction électrique comprennent :

19° les charges annuelles d'intérêts et d’amortissement des dépenses d'installation du matériel fixe (lignes de

transport d'énergie, postes de transformation, sous-stations, lignes de contact, etc….).

29 les dépenses d’énergie électrique correspondant à un service de traction identique à celui réalisé avec la traction à vapeur ;

39 les frais de conduite et d’entretien des sous-stations, les dépenses d’entretien et de réparation des lignes de contact.

Sans entrer dans le détail des calculs et des divers résultats expérimentaux dont il est tenu compte pour les établir, les frais annuels par kilomètre de ligne que nous désignerons par Ky dans le cas de la traction à vapeur, par K+ dans le cas dela traction électrique, s’expriment, en fonction de la consommation de combustible Q en tonnes par kilomètre de ligne et par an, prise comme variable, par les deux relations linéaires suivantes :

K = Q [c [14 0,32 (I + e)] + 3,57 (I +9| KO 1000 p Q £ er = Ft 100

en négligeant dans K+ pour simplifier, les frais de conduite des sous-stations, ainsi que les dépenses d’entretien du matériel électrique fixe qui sont compensés par des économies accessoires.

où C désigne le prix en francs de la tonne de houille. ; 1 + e, un cœfficient par lequel il faut multiplier les frais d’entretien des locomotives à vapeur dans les lignes à forte déclivité (pour les déclivités de l’ordre de 15 millimètres par mètre on prend € — 0,25),

p, le prix du kwh d’énergie fournie aux sous-stations ; À, le nombre de kilogrammes de charbon qui peuvent être remplacés par 1 kwh aux bornes des sous-stations (sa valeur est ordinairement comprise entre 2,5 et 3,5 kg et permet de mesurer l’économie de combustible faite par la traction électrique, puisqu'il faudra au maximum 1 kg de charbon pour produire ce kwh);

P, le capital engagé par kilomètre de ligne pour l’installation du matériel fixe d’électrification ;

r, le taux d'intérêt et d'amortissement £.

8. Voir pour le détail des calculs l’excellente étude de M. Parodi, 3° Congrès de la Houille Blanche, section technique, 1er rapport, Utilisation ration-

On peut, et c’est notamment ce que fait M. Parodi, dans. son étude, égaler K, et K;.On a ainsien représentation graphique une famille d’hyperboles, pour les divers cas étudiés, dont la concavité limite les zones favorables à l’électrification.

Nous préfèrons tracer (fig. 5) pour représenter K, et Ksindépendamment, des faisceaux de droite, qui nous paraissent plus significatifs.

Chacun des 4 faisceaux comprend 3 droites (traits forts pour les lignes de montages, traits fins pour les lignes de plaine non déclives).

Les paramètres sont pour les lignes K;le prix du kvh : 0,10 — 0,15 — 0,20 (en sens inversedes aiguilles d’une montre} pour les lignes kv, le prix de la tonne de houille : 80 — 100 — 120 fr.

Le faisceau des droites K; converge vers un point de l’axe des ordonnées qui représente les charges annuelles du capital investi. Le coefficient angulaire de ces droites est faible, ce qui veut dire que les dépenses d’installation, une fois faites, les charges d’exploitation proprement dites augmentent lentement lorsque le trafic croît.

nelle de la Houille Blanche pour l’électrification des Chemins de fer », p. 6 et suivantes.

Le faisceau des droites K, converge vers l’origine des coordonnées, puisqu'il n’a pas été tenu compte dans les frais de traction à vapeur des charges financières, les installations étant supposées amorties. Mais ces frais de traction croissent beaucoup plus vite en fonction du trafic, la matière consommable, lecharbon, intervenant ici 3fois plus vite, puisque 3 kg. de charbon sont l’équivalent d’un kwh.

L'exemple de la figure 5 a été tracé dans le cas d’une ligne à double voie, en montagne et en plaine, en supposant que le coût de premier établissement pour l’électrification était, dans l’un et l’autre cas de 1 million par km, et le taux d’intérêt et d'amortissement de 7 % conforme aux conditions faites aux collectivités emprunteuses :par la Caisse des Dépôts et Consignations, en application de la loi du 7 juillet 1934 (plan Marquet).

Pour les lignes en plaine (1 + €) — 1 et À = 3, l'équation des droites kv est :

Kr—=Q (1592076 3;57) et celle des droites K: :

Pr Kt — 333 Qp + 700

Pour les lignes de montagne, (1 + e) — 1,25 et À — 3,3,

l'équation des droites K, est :

*—=Q(L4C + 4,5) et celle des droites K:4 :

er K+ — 300 Qp + 100

Les points d’intersection des différentes droites déterminent, pour des prix du charbon et de l'énergie représentés par leurs paramètres, le trafic à partir duquel la traction électrique est plus avantageuse.

Cette application numérique n’a pas d’autre valeur que celle d’un exemple, uniquement destiné à montrer, dans le cas de la traction électrique, le mécanisme de la substitution de la houille blanche à la houille noire, idée générale du chapitre.

En fait, les prix d’électrification sont très variables, non seulement suivant le nombre de voies, mais également suivant les équipements de voies de gare, les types de signa-

lisation, les dispositifs de sécurité ete. Par contre, ils varient peu, lorsqu'on passe, toutes choses égales d’ailleurs, d'une ligne de plaine à une ligne de montagne. C'est pourquoi l'exemple numérique que nous avons choisi conserve tout au moins une valeur démonstrative, pour comparer les conditions de substitution en plaine et en montagne.

M. Parodi, dans son étude déjà citée, donnait en 1925 les chiffres suivants ? :

Dépenses lignes à 4 voies fr. 800.000 d'établissement — 3 — 650.000 par kilomètre — A Les 470.000 de ligne — 1,58 250.000

Actuellement, parmi les prochains tronçons à électrifier, la ligne Paris-Le Mans en double voie doit coûter environ 1.400.000 le kilomètre ; la ligne Tours-Bordeaux, également en double voie, 1.950.000 le kilomètre 10,

On voit d’après l’épure de la fig. 5, que pour des prix de la houille variant de 80 à 120 fr, et des prix de l’énergie variant de 0,10 à 0,20 le kwbh, les conditions de substitu tion de l'énergie électrique à la houille peuvent varier dans de grandes limites.

Dans les conditions les plus favorables à l'énergie électrique (énergie à 0,10 le kwh, houille à 120 fr. la tonne)le trafie minimum à partir duquel l’électrification est plus avantageuse correspond à une consommation annuelle de charbon de 548 tonnes-kilomètre. Pour les conditions moyennes (énergie à 0,15 le kvh, houille à 100 fr.) la substitution peut se faire à partir de 816 tonnes-kilomètre. Dès que l’on passe à l'inverse aux conditions extrêmes (énergie à 0,20 le kwh houille à 80 fr.) le point de substitution s'éloigne très rapidement et son abcisse est de 1628 tonnes-kilomètres.

De même, pour des prix de la houille et de l’énergie identiques, l'écart entre les consommations de substitution des lignes de plaine et des lignes de montagne, croît très

ALOD NS D: 10;

10. D'après M. Parodi , le chiffre de 1 million est un prix moyen pouvant s'appliquer à une ligne à voie double, comportant en outre 1 km environ de voie supplémentaire pour gares et voies accessoires. Les chiffres cités pour Paris, Le-Mans et Tours-Bordeaux, proviennent d’une autre source.

rapidement quand on passe des conditions favorables à l’électrification aux conditions défavorables. Autrement dit, pour de l'énergie bon marché et de la houille chère, le tarif de substitution varie peu avec la déclivité de la ligne.

$ 3. Applications à l’électrochimie et à l’électrométallurgie.

Ces applications ont constitué pendant fort longtemps le domaine exclusif de la houille blanche. Sauf peut-être pour Ja fabrication de certains aciers fins, que certaines firmes métallurgiques du Centre pratiquaient déjà avant la guerre, soit avec du courant d’origine thermique, soit avec du courant d’origine hydraulique par la suite, le four électrique pour la fabrication des gros produits : carbure de calcium, ferro-alliages, était considéré comme un monopole de la chute d’eau.

« L'importance des puissances mises en jeu, la nécessité de n’employer à de telles fabrications que de l’énergie à bas prix, paraissaient en exclure les forces d’origine thermique, et il semblait que seules les centrales hydro-électriques puissent assurer à ces industries, à des conditions suffisamment économiques, le courant qui leur était nécessaire ».

Tel était le préambule d’un rapport établi en 1928 par une Commission désignée par la Chambre Syndicale des Forces hydrauliques, dont M. Henry Gall était le président et M. Henri Frédet le rapporteur, pour étudier « la répercussion sur l’industrie hydro-électrique électrométallurgique et chimique de la concurrence de l’énergie thermique des mines et hauts fourneaux ».

Cette étude avait été suscitée par l’émoi provoqué dans le camp des électrochimistes, par une initiative belge datant de 1926, à la suite de laquelle des fours électriques, alimentés par de l’énergie thermique de la centrale des Flandres, avaient été mis en route à Langerbrugge.

Cet essai ayant été couronné de succès menaçait de faire école et on ajoutait « que l’exemple serait vite suivi et océnéralisé, et qu’en définitive c'était à plus ou moins brève échéance après le carbure et la cyanamide, toute l’industrie électrochimique et électrométallurgique et, par contre

coup, toute l’industrie hydro-électrique, qui était directement et gravement menacées ».

L'étude précitée étudie en 3 chapitres les causes de la situation ainsi créée, ses effets et les mesures défensives qu'il paraissait opportun deprendre, soit du propre mouvement des industries intéressées, soit avec l’appui des Pouvoirs publics, pour les atténuer.

Les causes sont, on le devine, les progrès considérables réalisés dans la technique des centrales thermiques, l'orientation suivie par les usines sidérurgiques qui les pousse à accroître leurs excédents calorifiques, et à les utiliser à la production de l’énergie électrique, d’où il est résulté un abaissement considérable du prix de revient de l’énergie électrique. Il faut ajouter à cette cause d’ordre général le désir bien légitime que peuvent avoir les thermiciens de mieux utiliser leur matériel, toujours largement suréquipé pour assurer le service de pointes, à des applications pouvant se contenter d’énergie intermittente ou irrégulière. Les progrès accomplis par la technique du four électrique n’ont pas peu contribué du reste à favoriser de semblables applications. On considérait autrefois, et on considère encore aujourd hui dans certains cas, que le four électrique pour avoir un bon fonctionnement, exige une puissance qui ne soit pas sujette à de trop grandes ni trop fréquentes variations. Or, les grands fours électriques modernes sont infiniment plus souples que leurs aînés, et les fours à carbure de calcium de type récent se prêtent très bien à des variations de puissance importantes. Aïnsi, les électrochimistes eux-mêmes ont, sans le vouloir, forgé des armes pour se faire battre.

Le prix de revient de l'énergie que les usines sont actuellement capables d’affecter, en marche continue, à des industries annexes, telles que l’électrochimie ou l’électrométallurgie, peut osciller entre 10 et 14 centimes, en attribuant au combustible consommé sa valeur commerciale normale sur le carreau de la mine.

D'après l'étude que nous avons faite précédemment, page 113, il semble que de tels prix ne puissent être obtenus dans les meilleures conditions qu’à partir de 3000 heures d'utilisation. Mais cette matière du prix de revient est,

on le sait, infiniment élastique et il est loisible aux producteurs d’énergie thermique d’attribuer aux combustibles inférieurs qu'il utilisent et qui sans cela eussent été invendables, des valeurs d’ordre leur permettant d’obtenir sur le papier des prix de revient inférieurs à leurs prix de revient normaux. Il en est de même des gaz des hauts fourneaux ou des fours à coke auxquels on peut attribuer une valeur infime, si à défaut de cette application, ces gaz étaient destinés à rester sans emploi.

Ce qu’il convient de noter pour bien marquer les éléments de supériorité intrinsèque dont disposent les centres miniers ou métallurgiques, c’est que ec prix de 10 à 14 centimes le kwh, qui leur permet de vivre en faisant du carbure de calcium et de la cyanamide, ferait reculer les électrochimistes de houille blanche. Ils considèrent en effet que, dans leurs montagnes, ils ne peuvent incorporer dans le prix de leurs produits qu’un prix de l’énergie beaucoup moindre, qui, suivant les applications, varie entre 5 et 10 centimes.

Les électrochimistes de houillenoire sont donc forcément amenés à rechercher une compensation sur d’autres postes de leur prix de revient. Ils la trouvent très aisément dans l’avantage qu'ils ont de posséder sur place et à bon compte les matières premières nécessaires (coke et chaux) et d’avoir presque sur place également, l'écoulement du produit fabriqué (cyanamide). |

Les effets de cette situation économique nouvelle se sont traduits, pour ne parler que de la France, par l’installation aux Mines de Lens et aux Aciéries du Nord et Lorraine à Uckange, de deux puissantes usines de carbure et cyanamide, capables de produire, la première 15.000 à 20.000 tonnes, la seconde 10.000 à 15.000 tonnes de cyanamide par an.

Cette possibilité de conflits devait faire place dans la suite à des ententes industrielles, allant plus loin que le simple contingentement des quantités ou la limitation des prix, puisqu’en 1933, une alliance sur le plan technique est intervenue entre l’un des deux trouble-fête ci-dessus, la Société Métallurgique du Nord et de la Lorraine à Uckange et la Société d’Electrochimie et des Aciéries électriques d’Ugine, un vétéran de la houille blanche, pour constituer

la Société des Aciéries électriques Ugine-Uckange, qui utilisera pour ses fabrications d’acier l’énergie issue des gaz des hauts fourneaux. Ce trait d’union ne peut être que de bon augure pour l'issue du conflit dont nous avons marqué les prodromes.

Quelles mesures défensives croyait pouvoir proposer la Commission de la Chambre syndicale ?

Les installations éleetrochimiques et électrométallurgiques des sociétés minières et métallurgiques, déclaraitelle en conclusion de son rapport, constituent un réel danger pour les industries de houille blanche.

I1 semble toutefois possible d’y parer dans une certaine: mesure

a) Immédiatement

— par une diminution des tarifs de transport qui handicapent les usines d’énergie hydraulique par rapport aux usines d’énergie thermique du Nord et de l’Est,suivant un baième progressif atteignant 50 % au delà de 500 km ;

— par une diminution des frais de transport des charbons de qualité inférieure, de l’ordre de 25% pour en faciliter, hors du carreau des mines, l’emploi dans les chaudières au charbon pulvérisé;

— par la législation en vigueur qui autorise les compagnies minières à user du système de l’évaluation forfaitaire (25% des dividendes distribués) pour le paiement de la redevance proportionnelle à l’Etat, sous condition que les produits de la mine ne seront pas consommés ou vendus à un prix inférieur à leur valeur normale, de façon à ne pas réduire indûment le bénéfice et par conséquent la redevance: proportionnelle payée à l'Etat ;

— par des initiatives particulières, telle que, par exemple l’intensification de la propagande pour l’emploi de la cyanamide près des lieux de production.

b) Dans un avenir aussi rapproché que possible :

— par la réalisation des projets concernant l’achève-ment des grands réseaux d’interconnexion, qui, en permettant une meilleure répartition et par conséquent, une meilleure utilisation des forces de houille blanche, assureront une diminution du prix du kwh affecté à l’électrochimie et à l’électrométallurgie ;

— par la création d’un organisme commun pour la recherche méthodique de débouchés supplémentaires pour l’énergie électrique ;

— par l'octroi de facilités données par l'Etat à l’industrie hydroélectrique, facteur indirect mais essentiel de la défense nationale, et richesse publique, à la prospérité de laquelle il est associé.

Parmi ces mesures, les quatre dernières relèvent directement de l'initiative des entreprises intéressées, et sont conformes à une saine politique économique. Il serait tout à fait légitime, dans un tel domaine, de recourir à l’aide de l'Etat, puisqu’aussi bien, il est directement intéressé à la prospérité des entreprises concédées, dont il deviendra propriétaire un jour.

Les électrochimistes ont parfaitement compris les avantages que présentaient pour eux les grands réseaux d’interconnexion qui, en étendant les débouchés, allaient permettre de répartir une partie de leurs charges financières sur une clientèle accrue et payante, allégeant d’autant la fraction de ces charges qu’ils auraient à incorporer dans leurs produits.

Ce n’est pas le seul parti que l’on puisse, selon nous, retirer de cette nouvelle politique de l’exploitation des chutes d’eau. Nous aurons à indiquer dans le chapitre III du titre III, une autre solution possible, qui consistera précisément à user des mêmes avantages économiques, dont la houille noire a su s’armer dans ce conflit de concurrence.

Quant aux trois premières mesures préconisées, elles sont dans leur principe plus contestables. Ces mesures de protectionnisme interne ne sont pas sans inconvénients, et les deux premières notamment, tout en apportant aux industries électrochimiques une aide souhaitable, auraient malheureusement pour second résultat d’aggraver le déficit ferroviaire, et indirectement, le déficit budgétaire.

La troisième de ces mesures, d’ordre administratif, nous paraît devoir être d’une application bien délicate, parce que trop facile à éluder par les compagnies minières. I] leur sera toujours loisible de faire figurer dans leurs prix de revient leurs combustibles inférieurs pour une valeur normale, puis de les alléger par une ventilation incontrôlable des frais

généraux, voire même de vendre leurs produits avec un très petit bénéfice, puisqu'elles seront assurées de retrouver sur les combustibles qu’elles se seront vendues à elles-mêmes, à leur valeur normale, le bénéfice qu’elles n’auront pas eu sur le produit.

Pi”

Ainsi, nous venons de voir que l’énergie thermique, par les prix de revient relativement bas que lui procurent de constants progrès techniques et l’utilisation de combustibles inférieurs n’ayant qu’une bien faible valeur marchande était en mesure, dans la plupart des domaines, de tenir tête à la houille blanche.

Dans le domaine des usages généraux pour la lumière et la force motrice, le centre de gravité des plus fortes consommations se trouve malheureusement beaucoup plus près des grandes régions minières du Nord et de l’Est que des régions de prédilection de la houille blanche. Aussi cette dernière est-elle contrainte à des transports d’énergie fort onéreux qui la handicapent.

Dans le domaine de la traction électrique, la houille blanche paraît bénéficier d’une position plus facile à défendre, parce que les lignes à fortes déclivités pour lesquelles l’électrification est plus avantageuse à trafic égal, se trouvent par définition dans les régions montagneuses, donc à proximité des chutes d’eau.

Même dans le domaine des applications électrochimiques où la houille blanche croyait régner, la houille noire est venue troubler sa quiétude. Mais là aussi des adaptations se feront. Sous l’aiguillon d’une concurrence salutaire, les électrochimistes se doivent à eux-mêmes de rechercher les solutions nouvelles susceptibles d’asseoir la suprématie de leur industrie sur des bases plus solides.

Période de lutte, pour de longues années encore peutêtre. Mais notre conclusion ne saurait s’en trouver modifiée. L'intérêt général au sens large, en considération des générations prochaines comme de la génération présente, nous commande de porter une sollicitude vigilante à la mise en valeur systématique de notre domaine hydro-électrique.

L'énergie thermique appauvrit le patrimoine national. Lui conserver la part qu’elle a actuellement dans la production de l’énergie électrique doit lui suffire. Les équipements de houille blanche enrichissent le patrimoine national, en créant un outil productif de richesses sans cesse renouvelées. Seule, la période d'amortissement de ces équipements est difficile à franchir. A l'Etat doit revenir la mission d’orienter, dans le sens le plus conforme à l’intérêt général, le développement de cette partie du domaine national.

Ferrand 10