Une convention est passée entre les États français et suisse le et rend possible l'utilisation de la puissance hydraulique du Rhône dans ce secteur[1]. Une concession est délivrée la même année à la Banque suisse des chemins de fer de Bâle. Cette concession est transmise à la Société des forces motrices de Chancy-Pougny et entre en vigueur le pour une durée de 80 ans. L'énergie produite est partagée entre la Suisse pour 64,6 % et la France pour 35,4 %.
L'objectif initial est d'approvisionner en électricité les usines métallurgiques française du Creusot[2].
L'usine est construite de 1919 à 1925, avec le remaniement du vallon de Courchefatte (le nant de Courchefatte rejoint le Rhône à l'aval du barrage, sur la rive gauche) et le relèvement du niveau du Rhône jusqu'à La Plaine. Le bâtiment des machines est d'inspiration néo-classique (comme d'autres construits durant l'entre-deux-guerres), sa structure est en béton, béton armé et charpente métallique couverte de tuiles. L'usine est équipée de cinq turbines Francis disposant chacune d'un débit de 100 m3/s. Le barrage est par ailleurs doté de quatre vannes de type Stoney d'une capacité d'évacuation de 600 m3/s. Une « cité des employés » est construite à proximité, ainsi qu'un château d'eau pour le refroidissement des turbines (réalisé par Robert Maillart)[3].
En 1997, une demande de prolongation de la concession est déposée. Une modernisation des installations est alors prévue, avec une augmentation du débit utilisable de 520 à 620 m3/s. Cependant la Fédération suisse de pêche et la Fédération genevoise des sociétés de pêche s'opposent à ce projet. La concession est prolongée pour trois ans puis l'exploitation est tolérée jusqu'à la prise d'une décision en 2003 accordant une nouvelle concession pour une durée de 60 ans à partir du [4].
La production annuelle moyenne en 2003 est de 210 GWh, les cinq turbines ayant une puissance totale de 38 MW[4].
Des travaux de rénovation débutent en 2004 : quatre turbines sont remplacées par des turbines Kaplan, la dernière turbine Francis fonctionnant encore de manière satisfaisante[3].
Sommet d'une turbine Kaplan.
Turbine Kaplan en maintenance.
Dernière turbine Francis.
En 2015, l'usine reçoit la certification naturemade star[2].
Caractéristiques
La différence du niveau de l'eau dans sa chute est d'environ 11 m. Le barrage est long de 115 m et haut de 29 m[5].
L'énergie électrique est produite avec une turbine Francis et quatre turbines Kaplan, pour un total de 230 GWh, soit 8,3 % de la consommation du canton de Genève[2].