Transcription
Les centrales hydrauliques de lac ou de haute chute
Elles sont surtout présentes dans les sites de haute montagne. Elles sont caractérisées par un débit faible et un dénivelé très fort avec une chute supérieure à 300 m. Le barrage s'oppose à l'écoulement naturel de l'eau pour former un lac de retenue. Ce lac est alimenté par l'eau des torrents, la fonte des neiges et des glaciers. En France, la plus grande hauteur de chute est celle de Portillon en Haute-Garonne (1 420 m).
Les centrales de lac utilisent des turbines de type Pelton.
Votre navigateur ne prend pas en compte le javascript.
Pour vous permettre d'accéder à l'information, nous vous proposons de consulter la vidéo Comment fonctionne une centrale hydraulique de haute chute ? dans un nouvel onglet.
Comment fonctionne une centrale hydraulique de haute chute ?
Les centrales hydrauliques sont dites de hautes chutes lorsqu'elles sont situées en altitude.
Elles bénéficient généralement d'un dénivelé très important entre le barrage qui retient l'eau et la centrale qui produit l'électricité.
L'eau provient des pluies et de la fonte des neiges. Elle est acheminée par des galeries d'adduction ou par le cours des torrents jusqu'au lac de retenue.
Ainsi, l'eau est stockée et dirigée à la demande vers la centrale, à l'aide notamment de conduites forcées. La puissance de la centrale dépend de deux paramètres, le débit de l'eau et la hauteur de chute.
La centrale est équipée d'une turbine de type Pelton. La turbine est mise en mouvement par la force de l'eau. Elle prend de la vitesse en seulement quelques minutes. La force du jet est ajustable et toute l'énergie est pratiquement transmise à la roue. Pour une hauteur de chute de 1 000 m, l'eau jaillit des injecteurs à une vitesse de 140 m par seconde, soit 500 km/h.
Pour optimiser le fonctionnement, on peut utiliser plusieurs jets. La turbine entraîne dans sa rotation un alternateur qui produit l'électricité. Enfin, l'énergie produite par cet alternateur est évacuée vers le réseau de transport d'électricité à l'aide d'un transformateur.
Stockable et très rapidement mobilisable, l'énergie hydraulique est la première des énergies renouvelables au cœur de la transition énergétique.
Transcription
Les centrales hydrauliques d'éclusée ou de moyenne chute
Elles sont surtout installées en moyenne montagne et dans les régions de bas relief. Elles sont caractérisées par un débit moyen et un dénivelé assez fort avec une chute comprise entre 30 et 300 m.
Les centrales d'éclusée utilisent des turbines de type Francis.
Votre navigateur ne prend pas en compte le javascript.
Pour vous permettre d'accéder à l'information, nous vous proposons de consulter la vidéo Comment fonctionne une centrale hydraulique de moyenne chute ? dans un nouvel onglet.
Comment fonctionne une centrale hydraulique de moyenne chute ?
Les centrales hydrauliques sont dites de moyenne chute lorsqu'elles ont un dénivelé compris entre 30 et 300m.
Ces ouvrages sont généralement situés dans des régions de moyenne montagne. Ces centrales utilisent des turbines de type Francis. Elles permettent de s'adapter à la variation de débit qui avec la hauteur de chute conditionne la puissance de la centrale.
Lorsque l'eau atteint la roue par le distributeur en spirale, les aubes mobiles du distributeur permettent de moduler son débit en fonction du besoin. Dans sa rotation, la turbine entraîne l'alternateur qui produit l'électricité.
Enfin, l'énergie produite par cet alternateur est évacuée vers le réseau de transport d'électricité à l'aide d'un transformateur.
Hormis la production d'électricité, la retenue d'eau peut avoir de nombreux usages. Eau potable, irrigation, pêche, loisirs nautiques, tourisme pour le plaisir de tous et en toute sécurité.
Transcription
Les centrales hydrauliques au fil de l'eau ou de basse chute
Elles sont implantées sur le cours de grands fleuves ou de grandes rivières. Elles sont caractérisées par un débit très fort et un dénivelé faible avec une chute de moins de 30 m. Dans ce cas, il n'y a pas de retenue d'eau et l'électricité est produite en temps réel.
Les centrales au fil de l'eau utilisent des turbines de type Kaplan.
Votre navigateur ne prend pas en compte le javascript.
Pour vous permettre d'accéder à l'information, nous vous proposons de consulter la vidéo Comment fonctionne une centrale hydraulique de basse chute ? dans un nouvel onglet.
Comment fonctionne une centrale hydraulique de basse chute ?
Les centrales hydrauliques de basse chute sont implantées sur le cours de grands fleuves ou de rivières.
Elles sont caractérisées par un débit très fort et un dénivelé faible avec une chute de moins de 30 m.
Dans ce cas, il n'y a pas de retenue d'eau et l'électricité est produite en continu au fil de l'eau.
Comment ça marche ? Ici, le barrage amène l'eau de la rivière vers la centrale, une écluse permet au bateau de passer en toute sécurité malgré la différence de hauteur d'eau. C'est le cas sur le Rhin, par exemple.
Les aubes mobiles permettent de modifier le débit de l'eau qui arrive jusqu'à la turbine qui est le plus souvent de type Kaplan. Les pales de la turbine sont orientables, même en fonctionnement, afin de garder le meilleur rendement possible.
Dans sa rotation, la turbine entraîne l'alternateur qui produit l'électricité. Enfin, l'énergie produite est évacuée vers le réseau de transport d'électricité à l'aide d'un transformateur.
En France, on compte plus de 2 000 centrales au fil de l'eau, la grande majorité étant de petite hydroélectricité. Mais les centrales au fil de l'eau peuvent également être très puissantes. Les 10 grandes centrales hydroélectriques sur le Rhin produisent à elles seules 20 % de l'énergie hydraulique d'EDF en France.
En parallèle de ces 3 grandes catégories d'aménagements hydrauliques, il existe aussi de petites centrales hydrauliques (PCH). Environ 10 % de l'énergie hydraulique est fournie par plus de 2 200 PCH de petite puissance (inférieur à 10 MW).
Le mini/micro/pico hydraulique est utilisé pour alimenter des sites isolés (une ou deux habitations, un atelier d’artisan, une grange…) ou produire de l’électricité, vendue à plus petite échelle. Essentiellement au fil de l’eau, les petites centrales hydrauliques sont tributaires du régime hydrologique de la rivière sur laquelle elles se trouvent.
Comment sont exploitées les centrales hydroélectriques ?
Les centrales d’une puissance supérieure à 4,5 MW appartiennent à l’État qui en confie l’exploitation à un opérateur, sous le régime de la concession.
Les installations de moins de 4,5 MW sont exploitées sous le régime de l’autorisation. Elles n’appartiennent pas à l’État mais à un propriétaire privé (une personne ou une entreprise). Elles sont exploitées afin de vendre l’électricité produite ou de l’auto-consommer.
Vous voulez en savoir plus ?
Hydraulique
Explorez nos ressources pour mieux comprendre le fonctionnement et les enjeux de la production de l'hydroélectricité en France et dans le monde.
