Energie hydraulique

Qu’est-ce que l’énergie hydraulique ?

Saviez-vous que l’eau peut générer de l’énergie ? C’est ce que l’on appelle hydroélectricité ou énergie hydroélectrique. En effet l’énergie hydraulique utilise l’énergie de l’eau, sans réduire sa quantité, pour produire de l’électricité. L’énergie hydraulique fait partie des énergies renouvelables.

Mais, plus précisément, qu’est-ce que l’énergie hydraulique ?

L’énergie hydraulique est l’une des énergies les plus anciennes et qui grâce à la technologie à a subi de grands changements et progrès au fil des années. Cette énergie est générée dans les centrales hydroélectriques grâce au mouvement de l’eau qui se produit dans les rivières et les réservoirs où elle se trouve.

L’hydroélectricité est-elle renouvelable ?

Oui ! L’énergie hydraulique est une énergie renouvelable, puisqu’il est impossible qu’elle s’épuise car l’eau est remplacée par la pluie et le dégel. L’énergie hydraulique est l’une des plus utilisées dans le monde bien que l’énergie solaire éolienne la suivre de près.  Au niveau mondial, l’hydroélectricité est l’énergie renouvelable qui produit le plus d’électricité au monde. Cette énergie contribue au respect de l’accord de Paris, dans le sens où elle contribue au développement durable.

Comment fonctionne une centrale hydroélectrique ?

Il existe 2 types de centrales hydroélectriques :

  • Les centrales au pied d’un barrage qui ont un réservoir et nécessite un investissement important en capital. Son fonctionnement est le suivant :

Le barrage situé dans le cours habituel de la rivière accumule de l’eau pour former le réservoir. Cela permet à l’eau d’acquérir une énergie potentielle qui sera ensuite transformé en électricité. Une vanne permet de contrôler l’arrivée d’eau. Une fois à l’intérieur celle-ci est conduite par un tuyau vers la salle des machines de l’usine. Au fur et à mesure que l’eau sous pression circule dans les tuyaux, l’énergie potentielle est transformée en énergie cinétique. C’est à dire qu’elle perd de la force et acquiert de la vitesse. En arrivant dans la salle des machines, l’eau agit sur les autres de la turbine transformant son énergie cinétique en mécanique de rotation. L’axe de la turbine est lié à celui du générateur électrique qui transforme l’énergie de rotation en électricité. Une fois que l’eau abandonne son énergie elle est conduite en aval par un canal de drainage. Les centrales à eau courante qui n’ont pas de réservoir et ne nécessite pas autant d’investissements.

Schéma de l'énergie hydraulique

Les différents type de barrages :

  • Les barrages voûtes en forme d’arc de cercle reportent sur les berges la poussée de l’eau.
  • Les barrages poids, les plus anciens et les plus répandus, opposent leur masse à la poussée de l’eau.
  • Les barrages à contrefort reportent la pression de l’eau sur le sol. Les contreforts supportent la voûte de faible portée.

Les différentes tailles de centrales et leurs productions :

  • Petite centrale pour une puissance comprise entre 2 000 kW et 10 000 kW,
  • Mini-centrale pour une puissance comprise entre 500 kW et 2 000 kW,
  • Microcentrale pour une puissance comprise entre 20 kW et 500 kW,
  • Pico-centrale pour une puissance inférieure à 20 kW

Chiffres clés – Hydroélectricité

%

de la puissance totale EnR électrique installée en France

d’électricité produits par an (TWh)

emplois générés en France, dont 15 000 dans l’exploitation et la maintenance

Quels sont les avantages de l’énergie hydraulique ?

L’énergie hydraulique offre un certain nombre d’avantages aux communautés qu’elle dessert :

  • Comme l’hydroélectricité est alimentée par l’eau, c’est donc une source de combustible propre, ce qui signifie qu’elle ne polluera pas l’air comme les centrales électriques qui brûlent des combustibles fossiles, comme le charbon ou le gaz naturel.
  • L’énergie hydroélectrique est une source d’énergie nationale, qui permet à chaque État de produire sa propre énergie sans dépendre des sources de combustibles internationales.
  • L’énergie produite par l’hydroélectricité repose sur le cycle de l’eau, qui est entraîné par le soleil, ce qui en fait une source d’énergie renouvelable, plus fiable et plus abordable que les combustibles fossiles qui s’épuisent rapidement.
  • L’hydroélectricité de retenue crée des réservoirs qui offrent une variété de possibilités de loisirs, notamment la pêche, la natation et la navigation de plaisance. La plupart des installations hydroélectriques doivent permettre un certain accès au réservoir pour que le public puisse profiter de ces possibilités.
  • Certaines installations hydroélectriques peuvent rapidement passer d’une puissance nulle à une production maximale. Comme les centrales hydroélectriques peuvent produire immédiatement de l’électricité pour le réseau, elles fournissent une énergie de secours essentielle en cas de panne ou de perturbation majeure de l’électricité.
  • En plus d’être une source de combustible durable, l’hydroélectricité présente un certain nombre d’avantages, tels que le contrôle des inondations, l’irrigation et l’approvisionnement en eau.

Quels sont les inconvénients de l’énergie hydraulique ?

  •  Des investissements lourds : l’investissement dans une centrale hydraulique est lourd en termes de montant. En effet, la construction d’un barrage d’envergure sûr et durable nécessite des coûts de génie civil importants. On compte à ce jour 447 barrages exploités en France, dont certains figurent parmi les plus grands barrages du monde.
  • Des impacts environnementaux à la construction : la construction d’une centrale peut avoir un effet indésirable pour l’environnement dans lequel elle est implantée. En effet, construire un barrage en plein milieu d’un cours d’eau nécessite une intervention humaine importante qui trouble l’écosystème naturel. Par ailleurs, la centrale hydraulique nécessite de construire des réseaux de lignes électriques à proximité de la production. Ayant un impact au niveau du paysage et du coût global de l’installation, intégrant les nouvelles routes à construire et les poteaux de soutien des fils électriques.
  • Le risque de sécheresse : le sous-jacent de l’énergie hydraulique étant l’eau, il est clair qu’une éventuelle sécheresse peut avoir des impacts fortement négatifs sur l’ensemble de la production.
  • La construction de plusieurs barrages ont couté la vie de centaines d’ouvriers.