Hydr-eau

Vous voulez tout savoir sur l’énergie hydraulique, ce qu’elle implique et sur son avenir ? Nous sommes là pour tout vous expliquer en détails.

Sommaire :

1. Qu’est-ce que l’énergie hydraulique ?
2. Quels sont les avantages de l’énergie hydraulique ?
3. Quels sont les différents types de centrales hydrauliques existantes ?
4. Quel est l’impact de l’énergie hydraulique dans le monde ?
5. Quel est l’avenir de l’énergie hydraulique ?

Qu’est-ce que l’énergie hydraulique ?

L’énergie hydraulique est une force associée à l’eau qui permet, grâce à des dispositifs mécaniques, de générer de l’électricité.

Définition de l’énergie hydraulique

La notion d’énergie hydraulique correspond à la traduction de la force de l’eau et de sa transformation en une énergie mécanique permettant d’impulser un mouvement. C’est ce mouvement qui génère ensuite de l’électricité.

Fonctionnement de l’énergie hydraulique

L’énergie hydraulique fonctionne grâce à la force cinétique. Celle-ci passe soit par la hauteur d’une chute (une chute plus haute entraînant une augmentation de la force cinétique), soit par la puissance du débit d’un cours d’eau. Plus le cours d’eau est rapide et plus la force cinétique de l’eau sera importante.

Conversion de l’énergie cinétique de l’eau en énergie électrique

Lorsqu’une chute d’eau ou un cours d’eau rejoignent une centrale hydraulique, l’eau passe par une turbine qui se retrouve entraînée par sa force cinétique. Le mouvement rotatif de la turbine entraîne alors un alternateur, qui transforme le mouvement mécanique en électricité.

Quels sont les avantages de l’énergie hydraulique ?

L’énergie hydraulique possède un avantage écologique immense puisqu’elle permet de générer de l’électricité en relâchant une quantité négligeable de carbone. Mais elle a également l’avantage d’être stable et fiable, ce qui la rend extrêmement intéressante pour les producteurs d’électricité.

Les principaux avantages environnementaux de l’énergie hydraulique

L’énergie hydraulique possède de très nombreux avantages environnementaux par rapport à d’autres sources d’énergie.

Grâce au cycle de l’eau, cette source d’énergie est à la fois inépuisable et renouvelable. De plus, elle ne produit aucun déchet dangereux pour l’environnement et n’émet pas de gaz à effet de serre. L’énergie hydraulique est donc une source d’énergie particulièrement écoresponsable.

Une source d’énergie à la fois stable et fiable

L’énergie hydraulique a également l’avantage d’être particulièrement fiable.

L’eau peut être facilement suivie dans ses déplacements et peut être stockée tout aussi facilement. Son débit peut ainsi être contrôlé relativement simplement et peut être augmenté ou réduit en fonction des besoins en électricité.

Néanmoins, des aléas climatiques majeurs, comme les sécheresses récurrentes ou le réchauffement climatique peuvent impacter les capacités de production d’électricité des centrales hydrauliques.

Quels sont les différents types de centrales hydrauliques existantes ?

Il existe principalement trois types de centrales hydrauliques : les centrales à réservoir, les centrales au fil de l’eau et les centrales utilisant les énergies marines.

Les centrales hydroélectriques à réservoir

Les centrales hydroélectriques à réservoir sont des centrales hydrauliques appartenant majoritairement à la catégorie des centrales haute chute et moyenne chute. Ces centrales sont installées en haute et moyenne montagne, et produisent de l’électricité grâce à la force cinétique générée par une chute d’eau.

L’eau est stockée en amont de ces centrales hydroélectriques puis est redirigée grâce à des vannes vers des tubes métalliques appelés conduites forcées en direction de la centrale hydroélectrique. L’eau sous pression atteint alors la turbine, qui est reliée à un alternateur. Cette action permet de produire de l’électricité.

Les centrales hydroélectriques au fil de l’eau

Les centrales hydrauliques au fil de l’eau sont installées sur des cours d’eau. Elles utilisent la force du débit continu de l’eau d’une rivière ou d’un fleuve pour générer de l’électricité.

Le captage d’une partie du débit du cours d’eau peut se faire par le biais d’un canal d’amenée, soit par une conduite forcée. Après avoir traversé les turbines et avoir fait fonctionner le générateur électrique, l’eau retourne directement dans le cours d’eau, grâce à un canal de fuite. Le retour de l’eau utilisée par la centrale dans le cours d’eau permet à l’usine de production de réduire son impact sur l’écosystème et de réduire les risques que le débit naturel du cours d’eau ne se retrouve réduit.

Les centrales marémotrices et des énergies marines renouvelables

Les mers et les océans accueillent aussi des centrales permettant de produire de l’électricité à partir des mouvements de l’eau. C’est notamment le cas des hydroliennes, qui produisent de l’électricité grâce à la force des courants marins et à l’énergie cinétique des marées.

Il existe également des centrales marémotrices qui utilisent la force des marées ou bien encore des centrales utilisant le reflux des vagues. Ces centrales génèrent de l’électricité grâce à la différence de hauteur existant entre les deux côtés du barrage permettant de séparer deux bassins, qui évolue en fonction des marées, mais aussi grâce au débit de l’eau entre passant de l’un de ces bassins à l’autre.

Quel est l’impact de l’énergie hydraulique dans le monde ?

L’énergie hydraulique est la première source de production d’énergie renouvelable dans le monde, et représente une part non négligeable de la production de certaines grandes puissances, comme par exemple la Chine.

Les données de la production d’énergie hydraulique à l’échelle mondiale

L’énergie hydraulique est de loin la première énergie renouvelable en matière de production à l’échelle mondiale. Elle compte à elle seule pour 15% du mix énergétique à l’échelle de la planète. En 2020, l’énergie hydraulique a permis de produire 4 444 térawatts d’électricité bas carbone sur l’ensemble du globe.

Les pays leaders dans la création d’énergie hydraulique

L’énergie hydraulique représente une part très importante de la production de certains pays, comme par exemple la Chine, dont plus de 30% de l’électricité est produite grâce à l’énergie hydraulique. Suivent ensuite le Canada et le Brésil, avec respectivement 8.9% et 8.5%, puis les Etats-Unis, dont 6% du mix énergétique provient de l’énergie hydraulique.

En France, l’hydroélectricité représente à elle seule 53% de l’électricité issue des énergies renouvelables.

Quel est l’avenir de l’énergie hydraulique ?

L’avenir de l’hydroélectricité passera très certainement par une évolution des technologies afin de réduire l’impact de ces installations sur la biodiversité et les populations locales, ainsi que par la création d’installations de plus petite taille, mais plus responsables et compatibles avec tous les types de cours d’eau.

Les évolutions technologiques pour maximiser l’efficacité et minimiser l’impact environnemental

Si l’énergie hydroélectrique présente de nombreux avantages, elle n’est actuellement pas exempte d’inconvénients. La création de barrages a un impact énorme sur la biodiversité, faisant disparaître des écosystèmes entiers. Il n’est pas rare également que des populations doivent être déplacées pour que ces projets puissent voir le jour.

De nombreux projets de rénovation et de modernisation des centrales hydroélectriques existantes ont donc vu le jour, afin de réduire l’impact négatif des centrales hydroélectriques sur l’environnement. C’est par exemple le cas du projet européen RESTOR HYDRO, qui a pris fin en 2015 et qui a permis d’identifier et de remettre en état des sites de production partout en Europe.

Les perspectives d’avenir pour l’énergie hydraulique

Si l’avenir de l’énergie hydroélectrique n’est pas encore tout tracé, de nombreux objectifs prévoient un développement de la petite hydroélectricité, qui permet de générer de l’électricité à petite échelle et peut être déployée massivement partout dans le monde .Le développement de l’hydroélectricité passera également par la création de stations de transfert d’énergie par pompage (STEP), qui permettent de stocker l’eau lorsque le besoin en électricité devient moins important.

L’énergie hydraulique est une forme d’énergie propre et fiable, pouvant s’adapter aux cours d’eau comme aux milieux marins. Mais même si elles permettent déjà de générer une quantité d’énergie non négligeable, des progrès doivent encore être réalisés afin que l’énergie hydraulique soit enfin en mesure de répondre aux attentes immenses qu’elle suscite.

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