L'hydroélectricité est le procédé de conversion de l'énergie hydraulique naturelle en énergie électrique grâce à des mesures techniques. C'est la principale méthode d'exploitation de l'énergie hydraulique. Ses avantages sont : absence de consommation de carburant, respect de l'environnement, renouvellement continu de l'énergie hydraulique par les précipitations, simplicité des équipements mécaniques et électriques, et souplesse et commodité d'exploitation. Cependant, l'investissement est généralement important, la durée de construction est longue et des pertes dues aux inondations peuvent survenir. L'hydroélectricité est souvent combinée à la lutte contre les inondations, à l'irrigation, au transport maritime, etc., pour une exploitation optimale.
Il existe trois types de production d’énergie hydroélectrique :
1. Hydroélectricité conventionnelle
Il s'agit de l'hydroélectricité de type barrage, également appelée hydroélectricité de type réservoir. Un réservoir est formé par le stockage de l'eau dans un barrage, et sa puissance maximale est déterminée par la différence entre le volume du réservoir, la position de l'exutoire et la hauteur de la surface de l'eau. Cette différence de hauteur est appelée la hauteur de chute, et l'énergie potentielle de l'eau est proportionnelle à cette hauteur.
2. Hydroélectricité au fil de l'eau (ROR)
Autrement dit, l'hydroélectricité fluviale, également appelée hydroélectricité au fil de l'eau, est une forme d'hydroélectricité qui utilise l'énergie hydraulique, mais ne nécessite qu'une faible quantité d'eau ou peu de stockage d'eau pour produire de l'électricité. L'hydroélectricité fluviale ne nécessite quasiment aucun stockage d'eau, ou seulement une très petite installation de stockage, appelée bassin de conditionnement ou bassin de rétention lorsqu'une petite installation de stockage d'eau est construite. En l'absence d'installations de stockage d'eau à grande échelle, la production d'électricité fluviale est très sensible aux variations saisonnières de la quantité d'eau utilisée dans les sources d'eau ; les centrales fluviales sont donc généralement considérées comme des sources d'énergie intermittentes. Si un bassin de régulation est construit dans la centrale de Chuanliu, capable d'ajuster le débit d'eau à tout moment, celle-ci servira de centrale d'écrêtement des pointes ou de centrale de base.
3. Énergie marémotrice
La production d'énergie marémotrice repose sur la montée et la descente du niveau des océans provoquées par les marées. Généralement, des réservoirs sont construits pour stocker l'électricité, mais il existe également une utilisation directe du débit d'eau généré par les marées pour produire de l'électricité. Il existe peu d'endroits dans le monde propices à la production d'énergie marémotrice, mais on estime que huit d'entre eux au Royaume-Uni pourraient répondre à 20 % des besoins en électricité du pays.
Bien entendu, les trois types de production hydroélectrique sont des centrales hydroélectriques conventionnelles, auxquelles s'ajoute un autre type de centrale, la centrale de pompage-turbinage, qui exploite généralement l'excédent d'électricité du réseau (saison des crues, jours fériés ou électricité de basse vallée en seconde moitié de nuit). L'eau du réservoir inférieur est pompée vers le réservoir supérieur pour y être stockée ; lors des pics de charge du système, l'eau du réservoir supérieur est évacuée et la turbine est entraînée par celle-ci pour produire de l'électricité. Elle assure la double fonction d'écrêtement des pointes et de comblement des vallées, et constitue la source d'alimentation idéale pour l'écrêtement des pointes du réseau électrique. De plus, elle peut également réguler la fréquence, la phase et la tension, et servir de réserve, ce qui joue un rôle important pour assurer un fonctionnement sûr et de haute qualité du réseau électrique et améliorer la rentabilité du système.
La centrale de pompage-turbinage ne produit pas d'électricité en elle-même, mais contribue à la coordination entre la production et l'alimentation du réseau électrique. Elle joue un rôle essentiel dans la régulation des pics de charge lors des pics de charge de courte durée. Le démarrage et la production varient rapidement, ce qui peut garantir la fiabilité de l'alimentation électrique du réseau et améliorer la qualité de l'électricité. Elle n'est désormais plus classée comme hydroélectricité, mais comme stockage d'électricité.
À l'heure actuelle, 193 centrales hydroélectriques d'une capacité installée de plus de 1 000 MW sont en exploitation dans le monde, et 21 sont en construction. Parmi elles, 55 centrales d'une capacité installée de plus de 1 000 MW sont en exploitation en Chine, et 5 sont en construction, ce qui les place au premier rang mondial.
Date de publication : 14 septembre 2022
