Les petites centrales hydroélectriques deviennent populaires pour ceux qui cherchent à réduire leurs coûts énergétiques et à préserver l'environnement. Ils génèrent de l'énergie propre et peuvent être utilisés pour alimenter les maisons, les entreprises et les installations publiques.
Parce qu’une centrale hydroélectrique soit considérée comme une petites centrales hydroélectriques, il faut que la production énergétique soit d’une puissance inférieure à 10 000 kW. On distingue les différents types de petites centrales :
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Les pico-centrales, de puissance inférieure à 20 kW ;
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Les micro-centrales, de puissance comprise entre 20 et 500 kW ;
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Les mini-centrales, de puissance comprise entre 500 et 2 000 kW ;
Cet article explore les bases de la petite centrale hydroélectrique pour produire de l'énergie électrique, y compris son fonctionnement et ses avantages par rapport aux autres sources d’énergie renouvelables comme les panneaux solaires.
Qu'est-ce qu'une petite centrale hydroélectrique ?
Une petite centrale hydroélectrique est une centrale électrique qui utilise l'énergie de la chute d'eau pour produire de l'électricité. Les chutes d'eau peuvent être créées par des barrages ou par des caractéristiques naturelles telles que des coteaux, des rivières et des lacs.
Le cours d’eau passe à travers des turbines pour les faire rouler et convertir l’énergie hydraulique en énergie mécanique. Les turbines sont connectées à un générateur électrique qui produit un courant continu qui peut se transformer en courant alternatif.
L'énergie produite par ces types de petites centrales hydroélectriques peut être utilisée pour fournir de l'électricité aux foyers et aux entreprises, ou elle peut être injectée dans le réseau. Ces systèmes énergétiques sont souvent utilisés dans des zones reculées et rurales où il n'est pas économiquement viable de se connecter au réseau.
Les petites centrales hydroélectriques ont généralement une capacité inférieure à 10 MW. La plus grande petite centrale hydroélectrique au monde est la centrale La Grande-2-Power de 99 MW au Canada.
Comment fonctionne une mini-centrale hydroélectrique ?
L'objectif d'une d’un projet de petite centrale hydroélectrique est de tirer parti de l'énergie hydraulique, de transformer l'énergie potentielle d'une chute d'eau en énergie mécanique à l'aide de roues hydrauliques, puis, en électricité, grâce à un générateur électrique.
La production d’électricité de la mini centrale est fonction de la hauteur de de la prise d’eau et du débit de l'eau turbinée ; par conséquent, la hauteur de la chute d'eau.
Types de turbines dans une petite centrale hydroélectrique
Une turbine Francis est le type le plus courant dans la petite hydroélectricité. Les autres turbines pouvant être utilisées dans une petite centrale hydroélectrique comprennent les roues Pelton, les turbines Kaplan et les turbines à flux croisées.
Turbine Francis
La turbine Francis est le type le plus couramment utilisé dans les petites centrales hydrauliques. Il s'agit d'une turbine à réaction qui utilise de l'eau circulant à travers des pales pour faire tourner l'arbre. Ces turbines sont généralement horizontales
Turbine Pelton
Une turbine Pelton est une turbine à réaction qui utilise l'eau s'écoulant à travers des buses pour frapper des godets fixés à la périphérie de la roue. Ces turbines sont normalement verticales.
Turbine Kaplan
Une turbine Kaplan est une turbine à réaction qui utilise de l'eau s'écoulant sur des pales pour faire tourner l'arbre. Les turbines Kaplan sont habitualement horizontales.
Turbine à flux croisés
Une turbine à flux croisés est une turbine à impulsion qui utilise de l'eau s'écoulant sur des pales pour faire tourner l'arbre. Les turbines à flux croisé sont généralement verticales.