États‑Unis : retrait d’une turbine de 1957 à la centrale hydroélectrique d’Old Hickory (Tennessee) pour remplacer un rotor de 5 pales par un rotor de 7 pales et faire passer chaque générateur de 25 à 40,5 MW

Une pièce installée en 1957 laisse place à une nouvelle génération de machines sur la centrale hydroélectrique d’Old Hickory, dans le Tennessee (États-Unis). Le Corps des ingénieurs de l’Armée américaine a retiré la turbine de l’unité 3 en octobre 2025, dans le cadre d’une rénovation qui remplace les anciens rotors à cinq pales par des rotors à sept pales.

Le projet vise à améliorer la puissance et la fiabilité d’une installation existante sur le fleuve Cumberland. Mais la modernisation se poursuit et le calendrier officiel présenté en avril 2026 prévoit la mise en service de cette première unité rénovée pour avril 2027.

Pourquoi le design change

La roue est la pièce à pales qui tourne sous l’effet de la poussée de l’eau. Selon la documentation d’ANDRITZ, l’entreprise chargée de la rénovation, ce design conserve environ 6,7 mètres de diamètre et une vitesse de 75 tours par minute.

Le changement le plus visible réside dans les sept pales. Le fabricant explique que cette configuration permet de répondre aux exigences d’augmentation de puissance et aux limites de cavitation définies dans le contrat.

Qu’est-ce que la cavitation? Lorsque la pression de l’eau diminue suffisamment, apparaissent des bulles de vapeur qui peuvent s’effondrer en atteignant des zones de pression plus élevée. Ces petits impacts répétés peuvent éroder le métal, provoquer des vibrations et réduire les performances, c’est pourquoi le contrôle de ce phénomène fait partie intégrante de la conception de la turbine.

Plus de puissance, avec des nuances

Les étiquettes originales indiquaient 25 mégawatts (MW) par générateur et les nouvelles spécifications indiquent 40,5 MW. La différence entre ces valeurs nominales est de 62 %, bien que cette comparaison ne permette pas d’affirmer que la centrale produira 62 % d’électricité de plus au cours d’une année.

Cette distinction est importante. La puissance exprime ce qu’une machine peut délivrer dans des conditions données, tandis que l’énergie annuelle dépend aussi de l’eau disponible et du temps de fonctionnement. C’est semblable à distinguer la puissance d’un appareil électroménager de ce qu’il consomme réellement sur la facture.

ANDRITZ estime une production d’environ 565 gigawattheures annuels une fois l’ensemble mis en service. Cela représente 565 millions de kilowattheures, mais il s’agit encore d’une prévision et non d’un résultat mesuré après la réforme.

Une opération de grande envergure

Pour accéder à la turbine, il a fallu retirer d’abord le rotor du générateur situé au-dessus. Le 3 septembre 2025, les équipes ont soulevé une pièce pesant 504.000 livres, soit environ 229 tonnes métriques, selon les images et les données publiées par le Corps des ingénieurs.

Le nouveau rotor exige également une logistique particulière. ANDRITZ a indiqué en octobre 2025 que la pièce à sept pales pesait 94 tonnes et qu’elle avait dû être démontée complètement pour être transportée après son montage et ses essais à Ravensburg, en Allemagne.

La rénovation est organisée par unités afin de maintenir disponible la capacité des autres machines pendant que chaque intervention progresse. Ce travail par étapes permet de concilier les travaux avec l’approvisionnement en électricité, une nécessité peu visible pour celui qui se contente d’appuyer sur l’interrupteur chez soi.

Le calendrier actualisé

Les dates ont évolué depuis l’annonce initiale. ANDRITZ indiquait août 2026 et le Corps des ingénieurs a évoqué après décembre de cette année, dans une communication publiée en novembre 2025.

Cependant, la présentation officielle de Team Cumberland du 21 avril 2026 prévoit avril 2027 pour la mise en service de l’unité 3 d’Old Hickory. La mise à jour du 24 août 2026 a confirmé que les grandes remplacements continuaient en cours, sans annoncer leur mise en service.

Renouveler ce qui existe déjà

Old Hickory fait partie du programme Section 212, une initiative de 1,2 milliard de dollars visant à moderniser neuf centrales de la cuvette du Cumberland. En novembre 2025, le responsable du programme, Christopher Stoltz, expliqua que les équipements cumulaient “presque 65 ans de service” en moyenne.

Le financement relie également ces travaux à la facture d’électricité. Les revenus tirés de la vente d’électricité hydroélectrique sont réinvestis dans les installations et les investissements sont reversés au Trésor américain avec des ajustements progressifs des tarifs pour les clients.

L’intérêt énergétique de cette rénovation réside dans une meilleure utilisation des infrastructures déjà existantes, sans construire de nouveaux barrages. La mise à jour officielle sur l’avancement du programme a été publiée le 24 août 2026 par le Corps des ingénieurs de l’Armée américaine sur DVIDS.

Image: Noe Gonzalez / Corps des ingénieurs de l’Armée des États-Unis.