L'hydroélectricité est le procédé de conversion de l'énergie hydraulique en énergie électrique grâce à des aménagements techniques. C'est le principal mode d'utilisation de l'énergie de l'eau. Ses avantages sont multiples : elle ne consomme pas de combustible, ne pollue pas l'environnement, l'énergie hydraulique est renouvelable grâce aux précipitations, les équipements mécaniques et électriques sont simples et son exploitation est flexible et facile. Cependant, elle nécessite généralement un investissement important, les travaux sont longs et elle peut parfois engendrer des pertes dues aux inondations. L'hydroélectricité est souvent associée à la protection contre les crues, à l'irrigation, à la navigation, etc., pour une utilisation plus complète.
Il existe trois types de production d'énergie hydroélectrique :
1. Hydroélectricité conventionnelle
Il s'agit de l'hydroélectricité de barrage, également appelée hydroélectricité de 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 et la position de la prise d'eau, ainsi que par la hauteur du niveau de l'eau. Cette différence de hauteur est appelée chute, et l'énergie potentielle de l'eau est proportionnelle à la chute.
2. Hydroélectricité au fil de l'eau (ROR)
L'hydroélectricité au fil de l'eau, également appelée énergie hydraulique au cours d'eau, est une forme d'énergie hydraulique qui utilise la force de l'eau mais ne nécessite qu'une faible quantité d'eau, voire aucun stockage important, pour produire de l'électricité. Ce type d'hydroélectricité ne requiert quasiment aucun stockage d'eau, ou seulement une très petite installation de stockage, appelée bassin de régulation ou bassin d'accumulation lorsqu'un petit réservoir est construit. En raison de l'absence d'installations de stockage d'eau à grande échelle, la production d'électricité au fil de l'eau est très sensible aux variations saisonnières du débit des ressources en eau. C'est pourquoi les centrales au fil de l'eau sont généralement considérées comme des sources d'énergie intermittentes. Si un bassin de régulation est construit à la centrale de Chuanliu afin de pouvoir ajuster le débit d'eau à tout moment, elle pourra être utilisée comme centrale de base ou pour lisser les pics de consommation.
3. Force des marées
L'énergie marémotrice repose sur la variation du niveau de l'eau due aux marées. Généralement, des réservoirs sont construits pour stocker l'électricité, mais il est également possible d'utiliser directement le courant des marées pour produire de l'électricité. Peu d'endroits dans le monde se prêtent à la production d'énergie marémotrice, mais huit sites au Royaume-Uni présenteraient le potentiel de couvrir 20 % des besoins en électricité du pays.
Bien entendu, les trois types de production hydroélectrique sont les centrales hydroélectriques conventionnelles. Il existe également un autre type de centrale, la centrale de pompage-turbinage, qui utilise généralement le surplus d'électricité du réseau (période de crue, jours fériés ou faible production en seconde partie de nuit). L'eau du réservoir inférieur est pompée vers le réservoir supérieur pour y être stockée. Lors des pics de consommation, l'eau du réservoir supérieur est relâchée et la turbine est actionnée pour produire de l'électricité. Ce système remplit une double fonction, à la fois d'écrêtement des pointes et de compensation des creux de consommation, et constitue la solution idéale pour lisser les pics de consommation. De plus, il permet de réguler la fréquence, la phase et la tension, et sert de source d'énergie de secours, jouant ainsi un rôle essentiel pour garantir le fonctionnement sûr et de qualité du réseau électrique et améliorer sa rentabilité.
La centrale de pompage-turbinage ne produit pas d'électricité à proprement parler, mais contribue à équilibrer la production et la consommation d'électricité sur le réseau. Elle joue un rôle crucial dans la régulation des pics de consommation lors des brèves augmentations de la demande. Sa capacité de démarrage et de production varie rapidement, ce qui garantit la fiabilité de l'alimentation électrique et améliore la qualité de l'énergie fournie au réseau. Elle n'est plus considérée comme une centrale hydroélectrique, mais comme un système de stockage d'électricité.
À l'heure actuelle, 193 centrales hydroélectriques d'une capacité installée supérieure à 1 000 MW sont en exploitation dans le monde, et 21 sont en construction. La Chine compte à elle seule 55 centrales hydroélectriques d'une capacité installée supérieure à 1 000 MW en exploitation, et 5 sont en construction, ce qui la place au premier rang mondial.
Date de publication : 14 septembre 2022
