L’HYDROÉLECTRICITÉ

LES DIFFÉRENTS TYPES DE CENTRALES HYDROÉLECTRIQUES

Les centrales hydroélectriques se divisent généralement en trois grandes familles d’ouvrages : les ouvrages de production au fil de l’eau, les ouvrages de lac ou d’éclusée, et les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP). Chaque type d’ouvrage a ses propres caractéristiques et avantages.

  1. Les centrales au fil de l’eau : Elles produisent de l’électricité au rythme des débits du cours d’eau, n’ayant pas de capacité de stockage. Par conséquent, elles fournissent une électricité de base de manière continue.

2. Les centrales de lac : Les centrales de lac ou d’éclusée disposent d’une retenue d’eau qui leur permet de stocker de l’eau pour être turbinée pendant les périodes de demande élevée. Elles se distinguent par la durée de remplissage de leur réservoir : moins de 400 heures pour les centrales d’éclusée et au-delà pour les centrales de lac. Les centrales d’éclusée modulent leur production sur des périodes journalières voire hebdomadaires, tandis que les centrales de lac peuvent ajuster leur production saisonnièrement.

3. Les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) : Les STEP sont des installations de pompage-turbinage dotées d’une retenue supplémentaire en aval. Pendant les heures creuses, de l’eau est pompée de la retenue inférieure vers la retenue supérieure pour être turbinée ensuite pendant les périodes de pointe.

En dehors de ces catégories principales, il est également possible d’utiliser des turbines pour récupérer l’énergie de l’eau potable ou des eaux usées, comme dans le cas des sources de montagne utilisées pour l’approvisionnement en eau potable. Ces technologies offrent des possibilités supplémentaires pour produire de l’électricité de manière innovante et durable.

 

FONCTIONNEMENT

Une centrale hydroélectrique est constituée de quatre éléments principaux, chacun jouant un rôle essentiel dans le processus de production d’électricité :

 

 

  1. Les ouvrages de prise d’eau, tels que les digues et les barrages, sont construits pour contrôler le flux d’eau en amont de la centrale. Ils permettent de créer une réserve d’eau et de réguler le débit entrant dans la centrale.

  2. Les ouvrages d’amenée et de mise en charge comprennent des canaux d’amenée et des conduites forcées qui dirigent l’eau depuis la prise d’eau vers les turbines de la centrale. Ces structures sont conçues pour maintenir un flux d’eau constant et contrôlé afin d’optimiser la production d’électricité.

 

 

3. Les équipements de production, tels que les turbines, les générateurs et les systèmes de régulation, transforment l’énergie hydraulique de l’eau en électricité. Les turbines sont actionnées par la force de l’eau et entraînent les générateurs, qui produisent de l’électricité. Les systèmes de régulation surveillent et contrôlent la production d’électricité pour garantir un fonctionnement efficace et sûr de la centrale.

4. Les ouvrages de restitution permettent à l’eau de quitter la centrale une fois qu’elle a été utilisée pour produire de l’électricité. Cela peut se faire par le biais de canaux ou de rivières, selon les configurations locales.

Selon la configuration et la topographie du site, on distingue différents types de centrales hydroélectriques :

  • Les centrales en dérivation, qui dévient une partie du débit du cours d’eau sur une certaine distance avant de le turbiner sous une hauteur de chute supérieure à celle du barrage.
  • Les centrales de pied de barrage, qui utilisent uniquement le dénivelé créé par le barrage lui-même pour générer de l’électricité.

Dans le processus de production d’électricité, l’eau est acheminée vers les turbines via des canaux d’amenée ou des conduites forcées. Après avoir fait tourner les turbines, l’eau est restituée dans le canal ou la rivière.

 

 

Les turbines actionnent les générateurs, qui produisent de l’électricité. Cette électricité est ensuite transmise au réseau de distribution électrique via des transformateurs.

La puissance d’une centrale hydroélectrique dépend principalement de deux facteurs : la hauteur de chute, qui représente la différence de niveau entre la prise d’eau et la turbine, et le débit turbine, qui correspond au volume d’eau utilisé pour actionner les turbines.

 
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