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Comment fonctionne une centrale hydroélectrique ?

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L’énergie hydraulique est une énergie renouvelable qui utilise l’énergie cinétique et potentielle de l’eau (rivière, chute d’eau et marée) pour produire de l’énergie mécanique et, surtout, de l’électricité. On parle alors d’hydroélectricité.

Fondamentalement, une centrale hydroélectrique est constituée de trois éléments :

  • un barrage (sauf pour les installations au fil de l’eau) ;
  • un canal de dérivation ;
  • les dispositifs de conversion en électricité.

Fonctionnement d'un barrage

Le barrage retient une partie de l’eau qui s’écoule et crée un lac de retenue. Ce lac constitue un stock d’eau, c'est donc un moyen de stocker de l’énergie renouvelable. Dans le cas de centrales au fil de l’eau, cette réserve n’existe pas et il n’est pas possible de moduler le débit de l’eau en fonction des besoins.

Le débit du cours d'eau ou l’ouverture des vannes du barrage entraîne l’eau dans un canal de dérivation jusqu’aux turbines électriques. Plus le débit et la hauteur de chute d’eau sont importants, plus l’eau transporte d’énergie.

Cette eau actionne les turbines qui entraînent à leur tour des alternateurs pour produire du courant électrique. Un transformateur injecte ensuite cette électricité dans le réseau, où elle est transportée par des lignes à haute ou très haute tension.

Inconvénients d'un barrage

Les barrages hydroélectriques ont toutefois plusieurs inconvénients vis-à-vis du fonctionnement des écosystèmes, du transport de sédiments et de la navigation. En effet, après le transport de l'électricité dans le réseau, l’eau rejoint enfin le cours d’eau, parfois avec un débit important, ce qui peut perturber les écosystèmes et entraîner un risque de noyade.

La centrale hydroélectrique de Bull Shoals State Park, avec son barrage et au centre (pente en béton), le canal de dérivation qui aboutit aux turbines électriques. © CoreBurn CC by 2.0 La centrale hydroélectrique de Bull Shoals State Park, avec son barrage et au centre (pente en béton), le canal de dérivation qui aboutit aux turbines électriques. © CoreBurn CC by 2.0


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