L’hydroélectricité est la première source d’énergies renouvelables en France. Elle utilise la force de l’eau pour produire de l’électricité. L’eau utilisée est régénérée par le cycle naturel de l’eau. En plus de couvrir une partie des besoins en électricité, elle a également un rôle important lors des pics de consommation. En bref, les installations hydroélectriques sont un élément clé du système électrique français. Il existe plusieurs types de centrales hydrauliques, chacun avec ses propres caractéristiques et avantages.
la bellenergie détaille ci-dessous ces différentes installations.
Les centrales au fil de l’eau
Les centrales au fil de l’eau, également appelées centrales hydrauliques à basse chute, sont situées le long de grands fleuves ou de grandes rivières. Elles se caractérisent par un débit important et un dénivelé faible, avec une chute d’eau n’excédant pas 30 mètres. Contrairement aux centrales hydrauliques à accumulation, l’eau n’est pas stockée dans ces centrales. Au lieu de cela, l’électricité est produite en temps réel en activant une turbine. Bien que les centrales hydrauliques au fil de l’eau soient moins coûteuses à construire, elles sont également moins flexibles, car elles ne peuvent générer de l’électricité que lorsque le débit du fleuve ou de la rivière est suffisant.
Les centrales hydrauliques à accumulation
Les centrales hydrauliques à accumulation sont les plus courantes. Elles stockent de l’eau dans un réservoir situé en amont de la centrale. Lorsque de l’électricité est nécessaire, l’eau est relâchée de la retenue et traverse une turbine pour produire de l’électricité. Les centrales hydrauliques à accumulation sont capables de produire de l’électricité en continu, car l’eau stockée peut être utilisée à tout moment. Elles peuvent ainsi répondre à la demande en électricité pendant les périodes de pointe.
Elles peuvent également être utilisées pour réguler le débit de l’eau dans les rivières, ce qui peut avoir un impact positif sur l’environnement. Il existe 2 types de centrales à accumulation comme suit :
Les centrales à réservoir inférieur
Les centrales hydrauliques à réservoir inférieur stockent de l’eau dans un réservoir situé en aval de la centrale. Lorsque de l’électricité est nécessaire, l’eau est pompée du réservoir inférieur vers un réservoir situé en amont de la centrale. Lorsque l’électricité est produite, l’eau est relâchée du réservoir supérieur et traverse une turbine pour produire de l’électricité. Les centrales hydrauliques à réservoir inférieur sont moins courantes que les centrales hydrauliques à réservoir supérieur, car elles nécessitent une grande quantité d’eau pour le pompage et le relâchement. De plus, elles sont plus coûteuses à construire et à entretenir. Cependant, elles peuvent être plus efficaces dans les zones où il y a une grande différence de hauteur entre les réservoirs supérieur et inférieur.
Les centrales à réservoir supérieur
Les centrales hydrauliques à réservoir supérieur sont les plus courantes. Elles stockent de l’eau dans un réservoir situé en amont de la centrale. Lorsque de l’électricité est nécessaire, l’eau est relâchée de la retenue et traverse une turbine pour produire de l’électricité. Les centrales hydrauliques à réservoir supérieur sont capables de produire de l’électricité en continu, car l’eau stockée peut être utilisée à tout moment.
Les centrales-lacs
Les centrales-lacs sont un type de centrale à réservoir supérieur. Situées en haute montagne, elles disposent d’une grande capacité de stockage. Cette capacité est saisonnière et supérieure à 400 heures de production. Ces installations permettent de réguler la production d’électricité selon les saisons.
Elles utilisent un lac naturel ou artificiel comme réservoir supérieur pour stocker de l’eau. Lorsque de l’électricité est nécessaire, l’eau est relâchée du lac et traverse une turbine pour produire de l’électricité. Une fois que l’eau a traversé la turbine, elle est collectée dans un réservoir inférieur ou dans une rivière en aval de la centrale. Cependant, ce système reste dépendant de la disponibilité de l’eau, qui peut varier en fonction des conditions météorologiques et des activités humaines.
Les centrales hydrauliques d’éclusée
Ce type d’installation est implanté en moyenne montagne. Ici, la chute d’eau est de moyenne hauteur et le débit fort. À l’inverse des centrales au fil de l’eau, les centrales à moyenne chute sont dotées d’un réservoir. Elles ont en revanche une capacité de stockage plus limitée et disposent de 400 heures de production. Elles utilisent une série d’écluses pour réguler le débit de l’eau dans une rivière ou un canal. Lorsque l’eau est retenue dans la partie amont de l’écluse, elle crée une différence de hauteur entre l’amont et l’aval. Cette différence de hauteur est utilisée pour faire tourner une turbine et produire de l’électricité.
Néanmoins, ces centrales possèdent des inconvénients. Elles dépendent de la disponibilité de l’eau dans la rivière ou le canal, ce qui peut varier en fonction des conditions météorologiques et des activités humaines. De plus, elles ont une capacité de production d’énergie limitée en raison de la taille de l’écluse.
Les STEP
Les stations de transfert d’énergie par pompage-turbinage sont différentes des trois précédentes. Leur particularité réside dans leur réversibilité. En plus de produire de l’électricité grâce à la pression de l’eau, elles utilisent aussi l’électricité produite par le réseau, provenant de sources telles que l’énergie éolienne ou nucléaire. Ce type de centrale permet de stocker de l’énergie en pompant l’eau de l’aval vers l’amont. Lorsque de l’électricité est nécessaire, l’eau est relâchée et traverse une turbine pour produire de l’électricité. Les centrales hydrauliques de pompage-turbinage sont très efficaces, car elles peuvent stocker l’énergie excédentaire lorsque la demande est faible et la libérer lorsque la demande est élevée.
Les centrales marémotrices
Les centrales hydrauliques marémotrices utilisent l’énergie des marées pour produire de l’électricité. Elles sont généralement construites sur les côtes, où les marées sont les plus importantes. Lorsque la marée monte, l’eau est retenue derrière un barrage. Lorsque la marée redescend, l’eau est relâchée et traverse une turbine pour produire de l’électricité. Les centrales hydrauliques marémotrices sont très prévisibles, car les marées sont régulières et peuvent fournir de l’électricité constante.
Les installations hydroélectriques sont flexibles et modulables, ce qui leur permet de répondre en quelques minutes à un pic de consommation. Par conséquent, l’énergie hydraulique a un bel avenir devant elle. Le choix du type de centrale dépendra des caractéristiques géographiques de l’emplacement, de la demande en électricité ainsi que des coûts.
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