L'énergie hydroélectrique puise sa force dans le cycle de l'eau. Le soleil faisant évaporer l'eau de la mer, créé des nuages qui vont venir alimenter en pluie les sommets montagneux. L'eau ruissèle ensuite le long des gorges, vallées, puis rejoint la mer, c'est le cycle de l'eau. L'energie hydroélectrique est aujourd'hui la plus puissante des énergies solaires (production électrique).
Cycle de l'eau (source ge.ch)
Schéma d'un aménagement hydroelectrique
On détermine la puissance d'un aménagement hydroélectrique à partir de sa hauteur de chute h (différence de niveau de l'eau entre le haut du réservoir et le niveau à l'usine, en m) et son débit Q (quantité d'eau alimentant les turbines, en m3/s). Plus la chute est grande, et plus le débit est grand, plus la puissance est importante.
A puissance égale, on peut avoir une centrale turbinant 10m3/s sous 200m ou une centrale turbinant 100m3/s sous 20m, car :
P : Puissance en kW
h : hauteur de chute en mètre
Q : Débit en m3/s (1 m3/s --> 1000 l/s)
9.81 : Accélération de la pesanteur (m/s²)
Les éléments d'un aménagement hydroélectrique :
Voici un aménagement hydroélectrique type, cliquez sur les différents éléments pour avoir plus de précisions.
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| Les barrages | Les ouvrages d'amenées | Les turbines | Les alternateurs | Les transformateurs |
Hydroélectricité signifie électricité à partir de l'eau HYDRO = eau & ELECTRICITE.
L'hydroélectricité est la 1ère des énergies renouvelables (en terme de production) dans le monde entier. Aujourd'hui, personne ne peut se passer de cette énergie car les fortes variations de la demande d'électricité dans la journée (et dans l'année) ne peuvent être compensées que par une énergie disponible rapidement.
De plus cette énergie n'émet pas de gaz à effet de serre ni de déchet, elle est donc dite propre.
Pourquoi ne peut on pas se passer de l'hydroélectricité ?
Une des principales raisons est que l'energie hydroélectrique est modulable. L'éléctricité ne se stocke pas et il faut donc adapter en permanence la demande d'électricité et la production. Les centrales hydroélectriques peuvent démarrer en seulement quelques minutes ce qui n'est pas le cas des centrales nucléaires qui demandent plusieurs heures.
Consommation d'électricité du 10 novembre 2009 (Source : RTE)
On remarque aux alentours de 18h30 une pointe de consommation d’électricité, en peu de temps les centrales hydroélectriques ont fournis quelques milliers de MW (Mega Watss) pour alimenter les consommateurs afin de passer cette pointe.
L'activité humaine : un besoin constant d'energie