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Bassin hydraulique.
Puissance hydraulique.

Dam.
Puissance hydraulique.

Qu'est-ce que l'énergie hydroélectrique ? Concept et définition

Qu'est-ce que l'énergie hydroélectrique ? Concept et définition

L'énergie hydroélectrique est l'énergie électrique produite dans une centrale hydroélectrique à partir d'un courant d'eau. Habituellement, les sources d'énergie proviennent d'une rivière.

Ce type d'énergie se considère une énergie renouvelable.

Selon la définition de l'énergie hydroélectrique, cela consiste à produire de l'électricité à partir d'énergie hydraulique.

L'énergie hydraulique est utilisée depuis l'Antiquité. Les moulins à eau étaient utilisés pour moudre la farine et d'autres tâches. A la fin du 19ème siècle, le générateur électrique est développé et peut être couplé à des systèmes hydrauliques. Le générateur électrique a permis la production d'électricité.  La demande pour cette technologie a considérablement augmenté pendant la révolution industrielle.

Quels sont les types d'énergie hydroélectrique ?

Il existe différentes méthodes pour tirer parti de l'énergie hydraulique pour obtenir de l'énergie hydroélectrique. Ensuite, nous expliquons les principaux.

Énergie hydroélectrique conventionnelle (barrages hydroélectriques)

La majeure partie de l'énergie des installations hydroélectriques provient de l'énergie potentielle de l'eau de barrage qui entraîne une turbine à eau et un générateur. La puissance extraite de l'eau dépend du volume et de la différence de hauteur. Cette différence de hauteur s'appelle la tête. Un grand tuyau fournit de l'eau du réservoir à la turbine.

Accumulation par pompage

Cette méthode produit de l'électricité pour répondre aux demandes de pointe élevées en déplaçant l'eau entre les réservoirs à différentes altitudes.

En période de faible demande d'énergie, la capacité de production d'électricité excédentaire est utilisée pour pomper l'eau dans le réservoir supérieur. L'objectif est de stocker l'eau de sorte que lorsque la demande augmente, l'eau soit rejetée dans le réservoir inférieur par une turbine qui génère à nouveau de l'électricité.

Les systèmes de stockage par pompage constituent actuellement le moyen le plus important sur le plan commercial de stockage d'énergie à grande échelle sur le réseau. Ils améliorent également le facteur de capacité journalière du système de production. Le stockage par pompage n'est pas une source d'énergie et apparaît sous la forme d'un nombre négatif sur les graphiques.

Centrales au fil de l'eau

Les centrales hydroélectriques au fil de l'eau sont celles dont la capacité de réservoir est faible ou inexistante. Seule l'eau provenant de l'amont est disponible pour la production à ce moment-là, et toute offre excédentaire doit rester inutilisée.

Un approvisionnement constant en eau d'un lac ou d'un réservoir existant en amont est un avantage significatif lors du choix des sites pour l'écoulement de la rivière.

Quelle est l'énergie qui provient des marées? Énergie marémotrice

Ce type d' énergie renouvelable est une centrale marémotrice. Ce type d'énergie utilisé la montée et la descente quotidiennes de l'eau de l'océan en raison des marées. Ces sources sont hautement prévisibles. Si les conditions permettent la construction de réservoirs, ils peuvent également être envoyés pour produire de l'électricité pendant les périodes de forte demande.

Les types de projets hydroélectriques les moins courants utilisent l' énergie cinétique de l'eau ou des sources non amorties telles que les roues hydrauliques qui ne sont pas atteintes.

L'énergie marémotrice est viable dans un nombre relativement restreint d'endroits dans le monde.

Centrales hydrauliques

Il existe différents types d'échanges mais ils ont tous le même principe de base. Profitez de la puissance de l'eau en mouvement dans une turbine hydraulique. Certains d'entre eux utilisent un barrage pour stocker l'eau à une certaine hauteur.

La plus grande centrale hydroélectrique du monde est le barrage des Trois Gorges. Situé dans la province chinoise du Hubei.

Les centrales hydroélectriques utilisent l'énergie mécanique de l'eau stockée par la barrage qui agit comme une barrière. La pression hydrostatique exercée par l'eau sur son parement exposé à la retenue d'eau.

L'eau circule à travers un tuyau où l'énergie potentielle est transformée en énergie cinétique. La force de l'eau fait tourner l'ensemble des turbines, des générateurs et des alternateurs situés dans la centrale. Dans la centrale électrique, l'énergie électrique du courant alternatif est générée, qui peut être verticale ou horizontale.

C'est l'endroit oú se produise le transfert d'énergie. 

Dans ce cas, l'énergie extraite de l'eau dépend de:

  • L'eau qui coule.

  • La différence de hauteur à partir de laquelle l'eau est tirée.

  • Le type, la hauteur et la taille des turbines.

On trouvera des centrales hydroélectriques dans les zones où il y a des débits d'eau (rivières et lacs) et des différences de niveau importantes.

Impacts environnementaux de l'énergie hydroélectrique

L'énergie hydroélectrique peut être une bonne alternative à d'autres sources d'énergie telles que les combustibles fossiles et l'énergie nucléaire. Néanmoins, il existe plusieurs impacts environnementaux de l'énergie hydroélectrique.

  • De grandes extensions d'utilisation des terres.

  • Affecte la qualité de l'eau.

  • Impacts sur la faune.

  • Activités de construction.

Les conséquences environnementales et sociales d'un barrage varient selon le volume et la hauteur d'eau retenue et selon le contexte biogéographique.

L'utilisation des terres

Un projet hydroélectrique nécessite différentes tailles de réservoir. La taille dépend de la taille des générateurs hydroélectriques et de la topographie du terrain. Les centrales hydroélectriques dans les zones plates ont tendance à nécessiter beaucoup plus de terres que celles situées dans les zones vallonnées ou les canyons. Dans les zones de collines et de canyons, les réservoirs sont plus profonds et peuvent contenir plus de volume d'eau sur une surface plus petite.

L'inondation des terres pour un réservoir hydroélectrique a un impact environnemental extrême: elle détruit les forêts, l'habitat faunique, les terres agricoles et les terres pittoresques. Dans de nombreux cas, il y a eu des déplacements de population. Des communautés entières ont également dû être déplacées pour faire place à des réservoirs.

La qualité d'eau

La construction de barrages et la stagnation de l'eau peuvent altérer la qualité de l'eau. Les principaux risques sont la réduction de l'oxygène dans l'eau, les changements de température, la stratification des sédiments et la prolifération accrue des maladies.

Impacts sur la faune

De nombreuses espèces parcourent la rivière tout au long de leur cycle de vie dans une ou les deux directions. Dans de nombreux endroits, la migration des poissons (comme le saumon) est un événement annuel, qui est sérieusement entravé par les proies. Cette migration est d'une importance vitale pour le maintien des populations de diverses espèces et représente souvent de riches ressources économiques pour les populations locales.

Dans certains cas, les réservoirs, à long terme, posent des problèmes environnementaux dus à l'introduction d'espèces exotiques ou non adaptées à l'habitat. Les changements dans les conditions de l'eau peuvent faciliter la colonisation d'espèces exotiques, créant des ravageurs.

Activités de construction

Les émissions du gaz à effet de serre et du réchauffement climatique sont produites lors de l'installation et du démantèlement des centrales hydroélectriques.

Les activités de construction provoquent des altérations de l'environnement aquatique et terrestre. En outre, et lorsque la construction est effectuée à proximité des agglomérations de population, la pollution sonore et d'autres problèmes doivent être pris en compte.

 

Auteur :

Date de publication : 17 mai 2018
Dernier examen : 24 août 2020