L'Energie Hydraulique

      L'hydroélectricité consiste à produire du courant électrique à partir de la force de l'eau. C'est une énergie ancienne car existaient déjà depuis longtemps les moulins à eau .

Puce Principe de fonctionement
Puce Développement et utilisation

- Principe de fonctionement -

      Les centrales hdroéletriques, pour produire de l'électricité, utilisent la force de l'eau :

L'énergie de l'eau dépend de la hauteur de chute qui engendre une pression et du débit qui correspond à la quantité d'eau qui passe en une seconde dans un endroit donné.

Voici un schéma simplifié d'un barrage et d'une centrale hydroélectrique : Schéma d'un barrage plus centrale

Les lacs de retenue :

    Ils se forment en amont du barrage et noient en partie une vallée. Ils sont caractérisés par leur surface, leur profondeur et la quantité d'eau qu'ils retiennent.
Le niveau du lac varie en fonction de la saison et du fonctionnement des centrales.
Les lacs de retenue sont des réserves d'eau, véritable réserve en énergie potentielle convertible en électricité.
Les barrages au fil de l'eau, le long des fleuves, ne possèdent pas de véritable retenue. Leur rôle est simplement de dévier l'eau.

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Le barrage :

    Les barrages possèdent des orifices qui permettent le passage de l'eau. Ceux-ci sont équipés de vannes qui assurent la régulation des débits. Ils existent 2 types de vannes : les vannes de débit réservé qui assurent un minimum d'écoulement d'eau dans le fond de la vallée pour préserver la vie de la rivière en aval du barrage, et les vannes de vidanges qui permettent la vidange totale du lac de retenue pour pratiquer les inspections et les travaux d'entretien du côté amont.

Il existe 5 principaux types de barrages :

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Galeries et conduites forcées :

    Ce sont des canalisations qui conduisent l'eau depuis la prise d'eau dans le lac de retenue, jusqu'aux installations de la centrale. Ces canalisations peuvent être :

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Les turbines :

    Dans les centrales, l'eau arrive sur chaque turbine par une conduite qui se ramifie. Elle est munie de vannes. L'eau qui actionne la turbine est évacuée par conduite de fuite, après avoir libéré sont énergie.
Schéma d'une turbine : Schéma d'une turbine
Ils existent trois principaux types de turbines :

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Le canal de fuite :

    A la sortie de la centrale, le canal de fuite permet d'évacuer toute l'eau du fonctionnement de l'usine. C'est à la sortie du canal de fuite que se déverse, dans la rivière, l'eau utilisée pour la production de l'hydro-électricité.

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Le générateur ( ou alternateur ) :

    Sur le même arbre que la turbine, il transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. Comme un moteur életrique, il se compose d'un rotor équipé de nombreux bobinages de cuivre à l'intérieur d'un stator. De ce fait il produit de l'életricité dont l'intensité est proportionnelle à la vitesse de rotation et au nombre des circuits.

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Le transformateur :

    Il élève la tension, assez basse à la sortie de l'alternateur, jusqu'à 100 000 ou 300 000 V afin d'éviter les pertes en ligne par échauffement.

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- Développement et utilisation-

      En France l'énergie hydraulique représente 13.5 % de l'énergie totale produite. Les centrales hydroélectriques sont principalement situées dans les Alpes, dans le Massif central et le long du Rhin.

Voici une nomenclature simplifiée des installations hydroélectriques :
SITUATION GEOGRAPHIQUE HABITUELLE HAUTEUR DE LA CHUTE EMPLACEMENT DE LA CENTRALE DENOMINATEUR HABITUELLE DES INSTALLATIONS
Montagnes, torrents, glaciers Supérieure à 300 mètres Eloignée du barrage Centrale de lac ou de haute chute
Moyenne montagne, collines, rivières Comprise entre 30 et 300 mètres Au pied du barrage Centrale d'éclusée ou de moyenne chute
Plaines, fleuves, rivières Inférieure à 30 mètres Dans le barrage ou sur un canal de déviation Centrale au fil de l'eau ou de basse chute
Bord de mer, estuaires - Dans le barrage Usine marémotrice
Les records de France :



Les micro-centrales :
     Mais l'énergie hydraulique ce n'est pas seulement les grandes centrales hydrauliques, c'est aussi une technologie qui peut s'appliquer au particulier possédant un ancien moulin :

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