Depuis la découverte des énergies renouvelables, l'hydraulique est l'une des principales sources d'énergie verte. Elle représente plus de 70% de la production d'électricité d'origine renouvelable dans le monde. De plus, l'énergie hydroélectrique est abondante et disponible, ce qui fait d'elle une source fiable pour l'approvisionnement en électricité.
Les avantages de l'hydraulique dans la production électrique
L'hydraulique est une source d'énergie renouvelable qui offre de nombreux avantages pour la production d'électricité. Tout d'abord, contrairement aux combustibles fossiles, l'eau est une source infinie. De plus, l'hydraulique ne produit pas de gaz à effet de serre, ce qui fait d'elle une énergie propre. Ensuite, cette source d'énergie bénéficie d'un coût faible, stable et prévisible, ce qui permet aux consommateurs de payer moins cher leur facture d'électricité.
Les différents types d'installations hydrauliques
Il existe différents types d'installations hydrauliques qui exploitent l'énergie de l'eau pour produire de l'électricité. Il y a les installations de barrage qui font de la retenue d'eau pour alimenter les turbines grâce à la force de l'eau qui descend. Les installations de pompage-turbinage, quant à elles, sont des installations qui jouent le rôle de régulateur de la production hydroélectrique. Les installations éclusières permettent de transformer la force de l'eau en électricité en utilisant les mouvements des bateaux dans les écluses. Enfin, les installations au fil de l'eau offrent une production électrique régulière en utilisant le courant de l'eau qui circule naturellement dans les rivières et les fleuves.
Le fonctionnement de la production hydroélectrique
La conversion de l'énergie hydraulique en énergie électrique
Le fonctionnement de la production hydroélectrique est relativement simple. L'eau stockée dans la retenue d'un barrage est turbinée de manière à faire tourner une génératrice, qui transforme l'énergie hydraulique en électricité. Cette conversion est réalisée grâce à deux phénomènes qui sont la chute d'eau et le débit d'eau.
Les différents types de turbines hydrauliques
Il existe plusieurs types de turbines hydrauliques qui permettent de convertir l'énergie hydraulique en énergie électrique. La turbine Pelton est utilisée dans les centrales hydrauliques à haute chute pour les débits d'eau faibles. La turbine Francis est le type le plus commun utilisé pour les centrales hydrauliques ayant une faible à moyenne chute d'eau. Enfin, la turbine Kaplan est utilisée dans les centrales hydrauliques ayant de forts débits et faibles chutes d'eau.
La régulation de la production hydroélectrique
La régulation de la production hydroélectrique est un enjeu majeur dans la production d'électricité. Le mode de régulation de la production d'électricité hydroélectrique dépend des besoins en électricité de la population. Les centrales hydroélectriques sont contrôlées en fonction de la demande et de la production d'électricité afin d'équilibrer l'offre et la demande en électricité.
Les enjeux écologiques dans la production hydroélectrique
L'impact sur la faune et la flore
La production hydroélectrique peut impacter négativement la faune et la flore en modifiant les écosystèmes. Les barrages peuvent entraver la migration des poissons, notamment les saumons, bloquant leur voie de passage, provoquant la détérioration des habitats aquatiques et ayant un impact négatif sur les populations de poissons. Les centrales hydroélectriques peuvent, par ailleurs, avoir un impact négatif sur la biodiversité en raison des installations, des routes et des lignes de transmission construites pour acheminer l'électricité qui coupe les habitats naturels.
La gestion des sédiments et de la qualité de l'eau
Un des enjeux majeurs de la production hydroélectrique est la gestion des sédiments qui s'accumulent derrière les barrages. Toutefois, ces sédiments sont indispensables pour la régénération des sols en aval. Par ailleurs, les retenues d'eau peuvent engendrerune modification de la qualité de l'eau. Les rejets d'eau de fond de retenue peuvent être pollués et la qualité de l'eau en amont de la retenue peut être diminuée en raison de l'absence de débit suffisant.
Les projets de retenues hydroélectriques : avantages et inconvénients
La construction de retenues hydroélectriques peut engendrer des problèmes écologiques, mais ses avantages sont nombreux. Ces projets peuvent par exemple créer des réservoirs de stockage pour pallier le problème d'intermittence de l'énergie produite. En outre, la construction de retenues hydroélectriques crée des emplois et des revenus pour les communautés locales. Cependant, il faut prendre en compte les contraintes écologiques sur les milieux aquatiques affectés par les retenues.
Les perspectives pour l'hydraulique et la production d'énergie
L'hydraulique est une source d'énergie en constante évolution, de nouvelles techniques sont utilisées pour optimiser sa production. Les innovations dans les turbines, les matériaux et les outils de contrôle offrent de nouvelles perspectives pour la production hydroélectrique de demain. Enfin, la production électrique hydraulique est appelée à se développer avec la croissance démographique croissante et la nécessité de produire une énergie propre et renouvelable pour répondre à la demande.