Qu’est-ce que l’énergie hydraulique, quels sont ses enjeux ?

Par
Pierre Manches
Le
09
September
2022
, le
25
May
2021
Temps de lecture :
0:0
min.
Qu’est-ce que l’énergie hydraulique, quels sont ses enjeux ?

L’énergie hydraulique occupe une place importante au sein des énergies renouvelables en France. En effet, c’est la 1ère source de production d’électricité verte ! Son fonctionnement, ses enjeux et sa présence dans le monde… on vous dit tout sur l’énergie hydraulique ! 

Qu’est-ce que l’énergie hydraulique ?

Définition de l’énergie hydraulique

L’énergie hydraulique est une énergie obtenue par le déplacement d’un certain volume d’eau, par exemple lorsqu’elle rencontre un dénivelé important, c'est-à-dire, lorsqu’elle rencontre une différence d’altitude conséquente entre un point A et un point B. Lorsque l’on installe des centrales autour de ces dénivelés, on peut récupérer cette énergie pour la transformer en électricité. 

énergie hydraulique

Quels sont les 3 types de centrales hydroélectriques ?

Premier critère : la taille 

Il existe trois types de centrales hydrauliques : les centrales de haute chute, de moyenne chute et de basse chute. Comme leurs noms l’indiquent, ces centrales sont principalement différenciées par la taille du dénivelé sur lequel elles sont installées. 

Par exemple, les centrales de haute chute sont toujours positionnées sur des dénivelés supérieurs à 300 mètres. En France, on les trouve surtout dans les Alpes. 

Deuxième critère : le mode de production

Les centrales hydrauliques se répartissent aussi en 3 modes de production : les centrales gravitaires, marémotrices, et les stations de transfert d’énergie par pompage. 

  • Les centrales gravitaires sont sans doute les plus connues : elles reposent sur l’énergie mécanique créée par la chute d’un certain volume d’eau. Cette énergie active une turbine qui produit de l’électricité. 
  • Les centrales marémotrices fonctionnent grâce aux mouvements de marée. Il en existe seulement 7 en activité sur la planète, dont l’usine marémotrice de la Rance, en Bretagne. 
  • Les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) sont des installations composées d’un bassin amont, d’un barrage, et d’un bassin aval. L’électricité est produite lorsque l’eau tombe de l’amont à l’aval, comme dans les centrales gravitaires classiques. La différence est que l’eau du bassin aval peut ensuite être pompée pour remplir à nouveau le bassin amont… et produire à nouveau de l’électricité. Ce pompage étant lui-même énergivore, ces stations ont une production nette plus basse que les autres centrales. Elles servent surtout à gérer les pics de demande d’électricité (heures pleines, jours de grand froid, etc). 

<div class="textbox">À savoir :</br>L’usine marémotrice de la Rance en Bretagne est la plus vieille au monde ! Elle fut inaugurée en 1966 par le Général de Gaulle.</div>

usine marémotrice de la Rance
L’usine marémotrice de la Rance. Source : France Bleu

Quel est le principe de fonctionnement de l’énergie hydraulique ?

Comment l’énergie hydraulique se transforme-t-elle en électricité ?

Le principe de la production d’hydroélectricité est le suivant : 

  • Un volume d’eau se déplace d’un point amont à un point aval. Ce mouvement peut provenir du débit naturel d’un fleuve ou d’une rivière, ou être provoqué artificiellement grâce à la construction d’un barrage.
  • L’eau est acheminée par des “conduites forcées”, c’est-à-dire des tuyaux qui encadrent son déplacement vers la chute. 
  • La puissance de la chute d’eau active une turbine qui crée de l’énergie cinétique. 
  • Un alternateur permet de  transformer cette énergie en courant électrique direct.
  • Et enfin, un transformateur agit pour changer ce courant direct en courant alternatif prêt à rejoindre les réseaux électriques habituels. 

Qu’est-ce que la petite hydroélectricité  ?

La petite hydroélectricité est un mode de production qui repose sur des centrales hydrauliques de taille réduite. Celles-ci sont souvent composées d’un petit barrage, mais ne contiennent pas de bassin de rétention. L'électricité est donc produite au fil de l’eau. 

Les petites centrales hydrauliques sont capables de produire une puissance allant jusqu’à 10 MW. Elles alimentent souvent des lieux isolés ou des petits bâtiments. Contrairement aux autres centrales hydroélectriques, elles peuvent être construites par des particuliers. 

Quels sont les enjeux de l’énergie hydraulique sur l’environnement ?

Les enjeux économiques et environnementaux de l’énergie hydraulique.

L’énergie hydraulique présente bien des avantages… et avant tout celui d’être une énergie propre et renouvelable. Elle ne dépend pas de ressources finies (comme le pétrole ou le gaz) et n’émet pas de gaz à effet de serre. En outre, sa production est facilement contrôlable : il suffit d’ouvrir ou fermer les vannes des barrages. 

En revanche, elle n’est pas entièrement verte, car elle repose sur une modification du débit naturel des fleuves et des rivières. Cette modification a des conséquences parfois importantes sur l’environnement : 

  • La création de lacs artificiels détruit des forêts, des plaines ou des terres agricoles.
  • Les poissons et les sédiments circulent moins bien, ou pas du tout, ce qui bouleverse l’écosystème local et fragilise parfois la qualité des sols et de l’eau. 

Ces défauts sont connus et provoquent actuellement l’apparition de nouvelles réglementations, comme l’obligation de créer un passage pour la faune aquatique à côté des barrages. 

barrage d'énergie hydraulique

La production d’énergie hydraulique en France et dans le monde

La part de l’énergie hydraulique dans le monde est de 16,2%. Cette proportion relativement élevée est portée par quelques producteurs importants : la France et la Norvège (premier producteur européen), mais surtout la Chine, le Brésil et le Canada. La Chine produit plus de 850 milliards de kW par an, notamment grâce à l’immense barrage des Trois Gorges, sur le fleuve Yangtsé. 

<div class="textbox">À savoir :</br>L’énergie hydraulique constitue la deuxième source d’électricité de la France, après le nucléaire, avec 10% du total. </div>

La part de l'hydroélectricité dans la production mondiale pourrait encore augmenter, car certains pays détiennent des ressources considérables, mais inexploitées : c’est par exemple le cas de la République Démocratique du Congo qui possède le deuxième plus long fleuve d’Afrique, après le Nil. 

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