L'énergie hydroélectrique

L’énergie hydroélectrique

L’énergie hydroélectrique est une source d’énergie renouvelable et non polluante que l’on peut facilement convertir en électricité, l’énergie hydroélectrique. 80% de l’énergie renouvelable en France est de l’hydroélectricité. C’est la source d’énergie renouvelable le moins cher et il peut concurrencer avec les sources fossiles.

L’énergie est fournie par la force de l’eau que ce soit une chute d’eau, un cours d’eau ou marée. Le mouvement de l’eau est transformée en énergie mécanique par une turbine hydraulique, puis en énergie électrique par un générateur. Ce type de générateur est à comparer avec une dynamo de vélo.

Avantages et désavantages de l’hydroélectricité

L’énergie hydraulique est une source renouvelable et non polluante qui permet de produire de l’électricité. Cependant les impacts environnementaux peuvent être importants. Ces impacts varient avec le type et la taille de la structure mise en place : ils sont faibles s’il s’agit d’exploiter les chutes d’eau naturelles, les courants marins, les vagues, mais ils deviennent très importants s’il s’agit de construire des barrages et des retenues d’eau artificielles. Les barrages peuvent aussi avoir des conséquences sociales si par exemple il s’agit de la submersion d’une vallée (zone de vie).

Comment utiliser l’énergie hydraulique

Consommation de pointe

L’énergie hydroélectrique est en principe stockable, elle peut donc être utilisée en heure de pointe, c’est-à-dire quand la demande est la plus forte sur le réseau public de distribution électrique.

En revanche, la production d’hydroélectricité est limitée par la réserve d’eau disponible, ce qui dépend du climat et des pompages réalisés en amont de la retenue pour l’eau sanitaire et l’irrigation.

Les centrales-lacs correspondent aux ouvrages présentant les réservoirs les plus importants. Ceux-ci permettent un stockage saisonnier de l’eau, et une modulation de la production pour passer les pics de charge de consommation électrique : l’été pour les pays où la pointe de consommation est déterminée par la climatisation, l’hiver pour ceux où elle est déterminée par le chauffage.

Les centrales au fil de l’eau ont comme seul moyen de modulation des écluses en amont qui peuvent stocker en général maximum 2 heures de vidage.

Les stations de transfert d’énergie par pompage (S-T-E-P)

Les centrales du type S-T-E-P aussi connues sous l’appellation centrales hydrauliques à réserve pompée comportent un mode pompage permettant de stocker l’énergie produite par d’autres types de centrales lorsque la consommation est basse. Un dispositif artificiel qui utilise l’électricité d’une autre centrale, permet de pomper l’eau d’un bassin inférieur vers un bassin supérieur. Par exemple s’il existe des variations récurrentes importantes de la demande (entre été et hiver, jour ou nuit…), des productions “fatales”, qui seraient sinon perdues (énergie éolienne) ou des productions d’énergie en base faiblement modulables (hydraulique de fil de l’eau, nucléaire).

Ce type de centrale présente un intérêt économique lorsque les coûts marginaux de production varient significativement sur une période de temps donnée (le jour, la semaine, la saison, l’année…). Elles permettent en effet de stocker de l’énergie gravitaire, dans les périodes où ces coûts sont bas, pour en disposer dans les périodes où ces coûts sont élevés.

Où se trouve l’énergie hydraulique?

Il existe 3 formes principales de production d’énergie hydroélectrique : 

En mer

Une usine marémotrice est une centrale hydroélectrique qui utilise l’énergie de la mer pour produire de l’électricité. Les trois types d’énergies marines sont les vagues ou la houle, la marée et les courants marins. La force de la mer et l’hostilité du milieu marin aux installations mécaniques et électriques présentent des vraies difficultés. Néanmoins il existe de nombreux projets dans plusieurs pays qui ont réussi à mettre au point des installations pour utiliser l’énergie de la mer.

En montagne

Dans les zones montagneuses, l’eau descend rapidement grâce au dénivellement important. Pour s’assurer de l’approvisionnement de l’eau en temps de sécheresse, on utilise des lacs ou bien on construit des barrages. La quantité d’énergie extraite de l’eau dépend du volume d’eau et de la hauteur du chute.

Sur une rivière

Dans les rivières, des centrales ‘au fil de l’eau’, principalement installées dans des zones de plaines, utilisent le débit du fleuve tel qu’il se présente, sans capacité significative de modulation par stockage. Elles fournissent une énergie peu coûteuse. Elles sont typiques des aménagements réalisés sur les fleuves importants comme le Rhône et le Rhin.

ci-dessous un video expliquant le fonctionnement de l’énergie hydroélectrique

(source: youtube.com)

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