Energie hydraulique : Fonctionnement, avantages et limites

Énergie hydraulique : principe et fonctionnement

L’énergie hydraulique utilise la force et le mouvement de l’eau pour produire de l’électricité (appelée hydroélectricité). Installée au fil de l’eau ou à proximité d’un barrage, la centrale hydroélectrique dirige l’eau vers des turbines qui produisent une énergie mécanique. Un alternateur convertit ensuite cette énergie mécanique en électricité, intégrable sur le réseau de distribution.

Quels sont les types de centrales hydrauliques et quel est leur rendement ?

On distingue 4 principaux types de centrales hydroélectriques.

• Les centrales au fil de l’eau sont installées au bord des rivières et des fleuves et produisent de l’électricité en fonction du débit du cours d’eau. On parle de petite hydroélectricité.

• Les centrales éclusées utilisent des barrages pour former un réservoir d’eau. Elles permettent de produire de l’électricité en fonction de la demande en électricité.

• Les centrales de lac sont généralement situées à l’aval des moyennes et hautes montagnes. Elles exploitent la chute d’importants volumes d’eau accumulés dans les lacs naturels ou artificiels.

• Les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) pompent l’eau vers un réservoir pendant les périodes de faible demande en électricité et la libèrent pour la turbiner lors des pics de consommation. On considère qu’elles ont la capacité de “stocker” l’énergie électrique.

Le rendement d’une centrale hydroélectrique (à savoir le rapport entre l’électricité produite et celle utilisée pour assurer son fonctionnement) se situe généralement entre 70 et 90 %. Ce rendement varie en fonction de nombreux facteurs (type et puissance de la centrale, hauteur de la chute d’eau, débit de l’eau, technologie des turbines...).

Quels sont les avantages de l’énergie hydraulique ?

L’énergie hydraulique présente de nombreux avantages. Parmi ses principaux bénéfices, on peut citer :

• Une source d’énergie renouvelable : l’hydroélectricité est issue de l’eau, une source d’énergie disponible en grande quantité en France et qui se renouvelle grâce à un cycle naturel.

• Un rôle clé dans la lutte contre le réchauffement climatique : l’impact environnemental de l’énergie hydraulique est réduit puisque sa production n’émet pas de gaz à effet de serre, ni de pollution.

• Une énergie flexible et stockable : contrairement à d’autres énergies renouvelables, la production d’énergie hydraulique peut être modulée et régulée en fonction des besoins du réseau électrique.

Quels sont les défis et limites de l’énergie hydraulique ?

Si l’énergie hydraulique présente un grand potentiel en France et dans le monde, la filière doit néanmoins surmonter plusieurs contraintes et défis.

• Une énergie soumise aux aléas climatiques : bien qu’elle soit relativement stable, l’énergie hydraulique peut être limitée en cas de sécheresse, par exemple.

• Un impact sur la faune et la flore : même si des études et des solutions sont mises en œuvre pour la minimiser, la construction de grands barrages hydrauliques peut avoir une incidence sur la biodiversité.

• Une perspective de développement basée sur la petite hydroélectricité : déjà très exploitée dans notre pays, l’énergie hydraulique ne peut se déployer que grâce à l’optimisation des installations existantes ou au déploiement de la petite hydroélectricité.