Comment  fonctionne l'énergie hydraulique 


La technologie mise en place derrière l'hydroélectricité est assez simple, mais dompter la puissance de l'eau reste un enjeu majeur. Les centrales hydroélectriques sont chères à construire, mais peu coûteuses à exploiter.

Quiconque a déjà vu une grande chute d'eau comprend l'énorme quantité d'énergie présente dans la précipitation de l'eau. Exploiter une force naturelle de cette ampleur nécessite des compétences avancées d'ingénierie et des constructions colossales. Les usines modernes hydroélectriques ont des barrages qui peuvent faire plus d'une centaine de mètres de haut, d'immenses lacs artificiels et des turbines pesant des centaines de tonnes.

Des réservoirs énormes emmagasinent l'énergie

Les barrages créent des réservoirs qui permettent de plus grandes hauteurs de chute et servent également à réguler  l'énergie. L'eau est stockée et utilisée lorsque la demande d'électricité est la plus grande. L'eau est dirigée du réservoir à un niveau inférieur dans des tunnels, en passant par une turbine. Le type de turbine utilisée dépend de la taille de la centrale électrique, de la hauteur de chute et d'autres conditions. Les turbines Francis et Kaplan sont les types les plus courants. Elles sont utilisées principalement dans les centrales hydroélectriques ayant des chutes de  hauteurs moyennes. Les centrales hydroélectriques avec des hauteurs de chutes plus élevées (dans les Alpes et en Norvège, par exemple) utilisent normalement une turbine Pelton. Un générateur convertit alors l'énergie mécanique générée par la rotation de l'arbre de la turbine en énergie électrique, un transformateur augmente la tension, puis le courant est transmis au réseau.

Centrale hydraulique



Un Grand barrage piège l'eau dans les réservoirs pour créer la hauteur de chute nécessaire, et stocke l'eau pour une utilisation ultérieure. L'eau tombe à un niveau inférieur, en passant par la turbine. Les axes des turbines se mettent en rotation et alimentent le générateur. Le générateur convertit le mouvement de rotation de la turbine en énergie électrique. Les transformateurs régule la tension de sorte qu'il soit approprié au réseau électrique.

Longue durée de vie et faibles coûts d'exploitation

Les centrales hydroélectriques sont chères à construire. Mais une fois que l'usine est en fonctionnement, l'énergie hydroélectrique est extrêmement bon marché. Les centrales sont presque entièrement automatisées, aucun carburant ne doit être acheté et les coûts de maintenance sont faibles. En outre, la durée de vie utile d'une centrale hydro-électrique est longue. Beaucoup de centrales en exploitation aujourd'hui ont été construites il y a plus de 50 ans et leur durée de vie utile se poursuivra pendant de nombreuses années encore. Les coûts d'investissement sont rapidement récupérés lorsque l'usine est en fonctionnement.

Une énergie d'équilibrage 

Les centrales hydroélectriques peuvent être utilisés à la fois pour générer l'énergie de base (la quantité d'électricité qui est toujours nécessaire) et de l'énergie d'équilibrage (production d'électricité qui peut être rapidement mis en marche pour répondre aux variations de la demande).

Un des problèmes de l'électricité est qu'il ne peut pas être stocké en grande quantité. Alors que l'eau, elle, peut l'être. Les réservoirs d'eau à côté de centrales hydroélectriques fonctionnent comme de grandes "piles". L'énergie peut être stockée pendant les périodes de l'année où l'arrivée d'eau est élevée et la demande d'électricité faible, et l'énergie peut alors être utilisé lorsque la demande est la plus forte.

La délivrance d'électricité peut être activée rapidement

Une caractéristique importante de l'énergie hydraulique est qu'elle génère une grande quantité l'électricité dès que l'eau est libérée. Elle ne dépend pas de la météo, du vent ou de processus de démarrage longs et compliqués, caractéristique que ne partagent pas de nombreux autres types d'énergie. La production d'énergie hydroélectrique peut être augmentée, par exemple, pour couvrir les déficits de l'énergie éolienne et d'autres types d'énergie qui ne peuvent être contrôlés directement, ou ceux des centrales nucléaires et au charbon qui prennent plus de temps à démarrer.