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Centrale hydroélectrique

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Voir aussi : Nos tubes pour centrales hydroélectriques.

En savoir plus sur les centrales hydrauliques

Une centrale hydroélectrique produit une énergie renouvelable. Elle utilise l'énergie potentielle d'un réservoir d'eau stockée en amont. L'eau  circule dans une conduite forcée, actionne des turbines qui entraînent des alternateurs qui transforment l'énergie mécanique en électricité.

Une centrale hydraulique se compose donc de 3 éléments fondamentaux :

- une retenue ou une prise d’eau qui permet de créer une chute d’eau. Cette retenue est équipée d'un canal de dérivation pour évacuer le trop-plein d'eau lors de crues par exemple

- une conduite forcée, c'est à dire une canalisation d'eau sous forte pression

- la centrale, également appelée usine, qui exploite la chute d’eau afin d’actionner les turbines puis d’entraîner un alternateur et ainsi de produire du courant électrique.

Schéma de coupe d'une centrale hydroélectrique : prise d'eau, conduite forcée et usine turbines

Lors de ce processus, l'énergie hydraulique cinétique de la chute d'eau est transformée en énergie mécanique par une turbine hydraulique, puis en énergie électrique par un générateur.

Typologie des centrales hydrauliques

On distingue différents types de centrales hydroélectriques :

- les centrales gravitaires disposent d'apports d'eau qui sont le résultat de cours d'eau souvent naturels. Il en existe trois sous-types : les centrales "au fil de l'eau" (vidage inférieur à deux heures), centrales "éclusées" (vidage entre deux et deux cents heures) et les "lacs" (vidage supérieur à deux cents heures).

On distingue une sous-catégorie des mini centrales hydroélectriques, des petites unités qui permettent de produire jusqu'à 10 Mw d'électricité grâce à des cours d'eau aux débits plus modestes.

- les stations de transfert d'énergie par pompage sont équipées de turbines réversibles capables de pomper l'eau d'un bassin situé en aval vers un bassin supérieur en amont. C'est une méthode permettant de stocker de l'énergie pendant les heures creuses pour la restituer lors des pics de demande.

- les usines marémotrices utilisent l'énergie du mouvement des mers, soit des marées (marémotrice), soit des courants marins (hydroliennes) ou encore du mouvement des vagues.

Les centrales « éclusées » sont les plus massives. Elles sont typiques des aménagements réalisés en moyenne montagne. Ces centrales de subdivisent en 3 catégories
- les hautes chutes (supérieures à 200 m)
- les moyennes chutes (entre 50 et 200 m)
- les basses chutes (inférieures à 50 m)

Quelques chiffres clefs sur l'électricité hydraulique en France

La production hydroélectrique en France représentait environ 10 % de la production électrique globale du pays en 2020. Cette performance la place en 3ème position des pays européens pour sa production hydroélectrique derrière la Norvège et la Suède.

L'hydroélectricité est la première source d'électricité renouvelable installée en France et la deuxième source d'électricité française.

En 2020, l'hydroélectricité dispose d'un un parc avec une capacité de production de 25 732 MW.

Le taux de couverture de la consommation électrique par la production hydraulique était de 13,5 %.

Au niveau mondial, la France figure au 12e rang avec 1,5 % du total de la production.

Environ 90 % des 2 400 centrales hydroliques en France sont disposées « au fil de l’eau ». Leur production est maximale au printemps lors de la fonte des neiges. Les plus grosses centrales au fil de l'eau françaises se situent sur des fleuves puissants tels que le Rhône et le Rhin.

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