L'hydroélectricité a une longue histoire de développement et une chaîne industrielle complète.
L'hydroélectricité est une technologie d'énergie renouvelable qui utilise l'énergie cinétique de l'eau pour produire de l'électricité. C'est une énergie propre et largement utilisée, présentant de nombreux avantages tels que son caractère renouvelable, ses faibles émissions, sa stabilité et sa contrôlabilité. Le principe de fonctionnement de l'hydroélectricité repose sur un concept simple : utiliser l'énergie cinétique du courant d'eau pour actionner une turbine, qui à son tour fait tourner un générateur pour produire de l'électricité. Les étapes de la production d'hydroélectricité sont les suivantes : prélèvement d'eau depuis un réservoir ou une rivière, ce qui nécessite une source d'eau, généralement un réservoir (artificiel) ou une rivière naturelle, fournissant l'énergie nécessaire ; canalisation du courant d'eau, le courant étant dirigé vers les pales de la turbine par le canal de dérivation. Ce canal permet de contrôler le débit d'eau afin d'ajuster la puissance produite ; mise en marche de la turbine, le courant d'eau frappant les pales de la turbine et les faisant tourner. La turbine est similaire à une éolienne ; le générateur produit de l'électricité, le fonctionnement de la turbine entraînant le générateur, qui produit de l'électricité par induction électromagnétique ; transport de l'électricité, celle-ci étant injectée dans le réseau électrique et distribuée aux villes, aux industries et aux foyers. Il existe de nombreux types d'énergie hydroélectrique. Selon leurs principes de fonctionnement et leurs applications, on distingue la production d'énergie fluviale, la production d'énergie par réservoir, la production d'énergie marémotrice et marine, et la petite hydroélectricité. L'énergie hydroélectrique présente de nombreux avantages, mais aussi quelques inconvénients. Ses principaux avantages sont les suivants : c'est une source d'énergie renouvelable. Basée sur la circulation de l'eau, elle est inépuisable ; c'est une énergie propre. Elle ne produit ni gaz à effet de serre ni polluants atmosphériques et a un faible impact sur l'environnement ; elle est contrôlable. Les centrales hydroélectriques peuvent être adaptées à la demande pour fournir une alimentation électrique de base fiable. Ses principaux inconvénients sont les suivants : les grands projets hydroélectriques peuvent endommager l'écosystème et engendrer des problèmes sociaux tels que l'exode rural et l'expropriation ; la production d'énergie hydroélectrique est limitée par la disponibilité des ressources en eau, et la sécheresse ou la baisse du débit peuvent affecter la capacité de production.
L'hydroélectricité, en tant que forme d'énergie renouvelable, a une longue histoire. Les premières turbines et roues hydrauliques : dès le IIe siècle avant J.-C., on utilisait des turbines et des roues hydrauliques pour actionner des machines telles que des moulins et des scieries. Ces machines exploitaient l'énergie cinétique du courant d'eau. L'avènement de la production d'électricité : à la fin du XIXe siècle, on commença à utiliser des centrales hydroélectriques pour convertir l'énergie de l'eau en électricité. La première centrale hydroélectrique commerciale au monde fut construite dans le Wisconsin, aux États-Unis, en 1882. Construction de barrages et de réservoirs : au début du XXe siècle, l'hydroélectricité prit une ampleur considérable grâce à la construction de barrages et de réservoirs. Parmi les barrages les plus célèbres, citons le barrage Hoover aux États-Unis et le barrage des Trois-Gorges en Chine. Progrès technologiques : au fil du temps, la technologie hydroélectrique a été constamment améliorée, notamment grâce à l'introduction de turbines, de turbogénérateurs et de systèmes de contrôle intelligents, ce qui a permis d'accroître l'efficacité et la fiabilité de l'hydroélectricité.
L'hydroélectricité est une source d'énergie propre et renouvelable, et sa chaîne de valeur comprend plusieurs maillons clés, de la gestion des ressources en eau au transport de l'électricité. Le premier maillon de cette chaîne est la gestion des ressources en eau. Celle-ci inclut la planification, le stockage et la distribution des débits d'eau afin de garantir un approvisionnement stable aux turbines pour la production d'électricité. La gestion des ressources en eau nécessite généralement le suivi de paramètres tels que les précipitations, le débit et le niveau d'eau afin de prendre les décisions appropriées. La gestion moderne des ressources en eau met également l'accent sur la durabilité afin de garantir le maintien de la capacité de production d'électricité, même dans des conditions extrêmes comme la sécheresse. Les barrages et les réservoirs sont des infrastructures essentielles de la chaîne de valeur hydroélectrique. Les barrages servent généralement à élever le niveau de l'eau, à créer une pression et ainsi à augmenter l'énergie cinétique du courant. Les réservoirs servent à stocker l'eau afin de garantir un débit suffisant lors des pics de consommation. La conception et la construction des barrages doivent prendre en compte les conditions géologiques, les caractéristiques du débit et les impacts écologiques afin de garantir la sécurité et la durabilité. Les turbines sont les composants centraux de la chaîne de valeur hydroélectrique. Lorsque l'eau traverse les pales de la turbine, son énergie cinétique est convertie en énergie mécanique, ce qui entraîne la rotation de la turbine. Le choix du type et de la conception de la turbine dépend de la vitesse, du débit et de la hauteur du courant afin d'optimiser le rendement énergétique. La rotation de la turbine actionne le générateur auquel elle est connectée, produisant ainsi de l'électricité. Le générateur est un dispositif essentiel qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. Son principe de fonctionnement repose généralement sur l'induction d'un courant par un champ magnétique tournant, générant ainsi du courant alternatif. La conception et la capacité du générateur doivent être déterminées en fonction de la demande en énergie et des caractéristiques du débit. L'électricité produite par le générateur est du courant alternatif, qui doit généralement être traité dans un poste de transformation. Les principales fonctions des postes de transformation sont l'élévation de tension (augmentation de la tension pour réduire les pertes d'énergie lors du transport de l'électricité) et la conversion de type de courant (conversion du courant alternatif en courant continu et inversement) afin de répondre aux exigences du réseau de transport d'électricité. La dernière étape est le transport de l'électricité. L'électricité produite par la centrale est acheminée vers les consommateurs dans les villes, les zones industrielles ou les zones rurales via des lignes de transport. Les lignes de transport d'électricité doivent être planifiées, conçues et entretenues afin de garantir un acheminement sûr et efficace de l'énergie jusqu'à destination. Dans certaines régions, l'électricité peut également nécessiter un traitement supplémentaire dans des sous-stations pour répondre aux exigences de différentes tensions et fréquences.
Ressources hydroélectriques abondantes et production hydroélectrique suffisante
La Chine est le premier producteur mondial d'hydroélectricité, grâce à ses abondantes ressources en eau et à ses vastes centrales hydroélectriques. Son secteur hydroélectrique joue un rôle essentiel pour satisfaire la demande intérieure en électricité, réduire les émissions de gaz à effet de serre et améliorer le mix énergétique. La consommation sociale d'électricité est un indicateur économique clé qui reflète le niveau de consommation d'électricité d'un pays ou d'une région et revêt une grande importance pour mesurer l'activité économique, l'approvisionnement en électricité et l'impact environnemental. Selon les données publiées par l'Administration nationale de l'énergie, la consommation totale d'électricité de la Chine a connu une croissance stable. Fin 2022, elle s'élevait à 863,72 milliards de kWh, soit une augmentation de 324,4 milliards de kWh par rapport à 2021, représentant une hausse de 3,9 % sur un an.
D'après les données publiées par le Conseil chinois de l'électricité, le secteur secondaire est le plus gros consommateur d'électricité en Chine, suivi du secteur tertiaire. Le secteur primaire a consommé 114,6 milliards de kWh d'électricité, soit une hausse de 10,4 % par rapport à l'année précédente. La consommation d'électricité des secteurs de l'agriculture, de la pêche et de l'élevage a augmenté respectivement de 6,3 %, 12,6 % et 16,3 %. La promotion globale de la stratégie de revitalisation rurale, l'amélioration significative des conditions d'électrification en milieu rural et la progression continue du taux d'électrification ces dernières années ont été les principaux moteurs de cette forte croissance de la consommation d'électricité dans le secteur primaire. Le secteur secondaire a consommé 5 700 milliards de kWh d'électricité, soit une augmentation de 1,2 % par rapport à l'année précédente. La consommation annuelle d'électricité des industries de haute technologie et de fabrication d'équipements a progressé de 2,8 %, tandis que celle des industries de fabrication de machines et d'équipements électriques, de produits pharmaceutiques, de communications informatiques et d'autres équipements électroniques a augmenté de plus de 5 %. La consommation d'électricité liée à la fabrication de véhicules à énergies nouvelles a connu une forte hausse de 71,1 %. Le secteur tertiaire a consommé 1 490 milliards de kWh, soit une augmentation de 4,4 % par rapport à l'année précédente. Enfin, la consommation d'électricité des ménages urbains et ruraux s'est élevée à 1 340 milliards de kWh, en hausse de 13,8 % sur la même période de l'année précédente.
Les projets hydroélectriques chinois sont répartis sur l'ensemble du territoire et comprennent de grandes centrales, de petites centrales et des centrales hydroélectriques décentralisées. Parmi les projets les plus célèbres figurent la centrale des Trois Gorges, l'une des plus importantes de Chine et du monde, située dans la région des Trois Gorges, en amont du Yangtsé. Dotée d'une immense capacité de production, elle alimente en électricité les industries et les villes. La centrale de Xiangjiaba, située dans la province du Sichuan, est l'une des plus grandes centrales hydroélectriques du sud-ouest de la Chine. Elle est implantée sur le fleuve Jinsha et fournit de l'électricité à la région. La centrale du lac Sailimu, située dans la région autonome ouïghoure du Xinjiang, est l'un des projets hydroélectriques majeurs de l'ouest de la Chine. Elle est implantée sur le lac Sailimu et joue un rôle important dans l'approvisionnement en électricité. Selon les données publiées par le Bureau national des statistiques, la production hydroélectrique de la Chine a progressé de manière constante d'année en année. Fin 2022, la production hydroélectrique de mon pays s'élevait à 1 352,195 milliards de kWh, soit une hausse de 0,99 % par rapport à l'année précédente. En août 2023, elle atteignait 718,74 milliards de kWh, en légère baisse de 0,16 % par rapport à la même période de l'année précédente. Cette diminution s'explique principalement par une baisse significative des précipitations en 2023, due aux conditions climatiques.
Date de publication : 19 décembre 2024
