Un système hydroélectrique au fil de l'eau se compose de plusieurs éléments interconnectés qui doivent être soigneusement conçus.
La prise d'eau détourne l'eau de la rivière vers le complexe hydroélectrique. Un déversoir de dérivation rehausse légèrement le niveau d'eau afin d'assurer un débit suffisant dans le canal d'admission. Des filtres et des grilles de dégrillage éliminent les débris susceptibles d'endommager la turbine. Un principe de conception fondamental consiste à prélever l'eau le plus haut possible dans la colonne d'eau afin de minimiser l'entraînement des sédiments.
L'eau s'écoule de la prise d'eau par le canal d'amenée (ouvert ou fermé) jusqu'à un bassin de décantation. Un bassin de décantation grossier permet au sable et aux particules plus lourdes de se déposer avant que l'eau ne pénètre dans le système de transport. Plus en aval, un bassin de décantation plus fin retient les sédiments restants.
Le réservoir d'amont sert de tampon juste avant la conduite forcée, assurant un approvisionnement constant en eau à la turbine même lors de légères fluctuations de débit.
La conduite forcée est la canalisation sous pression qui achemine l'eau du bassin d'amenée à la turbine. C'est dans cette conduite que l'énergie potentielle de l'eau est convertie en énergie cinétique grâce à la chute de hauteur. Les calculs de conception doivent déterminer le diamètre et l'épaisseur optimaux, en tenant compte des pertes par frottement et du coût des matériaux. Parmi les matériaux couramment utilisés, on trouve l'acier, le PVC et le polyéthylène, chacun présentant des caractéristiques de coût et de durabilité différentes.
Le générateur convertit l'énergie mécanique de la turbine en électricité.
La centrale hydroélectrique abrite la turbine, le générateur, les systèmes de contrôle et l'appareillage de commutation. Elle doit être conçue pour permettre un accès, une maintenance et une protection contre les inondations en toute sécurité.
Après son passage dans la turbine, l'eau est canalisée par le canal de fuite pour rejoindre la rivière en aval.
La construction se déroule généralement par étapes sur une période d'un à trois ans, selon l'envergure du projet.
Travaux de génie civil (Années 1 et 2) : Ces travaux comprennent la construction du barrage de prise d’eau, le creusement ou la construction du canal d’amenée, l’installation de la conduite forcée (souvent posée à même le sol ou enterrée), ainsi que la construction des fondations et du bâtiment de la centrale hydroélectrique. Les travaux de génie civil représentent généralement la part la plus importante des coûts d’investissement, soit environ 45 % du total.
Installation électromécanique (années 2 et 3) : Une fois les structures de génie civil achevées, la turbine, le générateur, les panneaux de commande et les équipements électriques sont installés et raccordés. Les équipements mécaniques et électriques représentent environ 40 % des coûts d’investissement.
Date de publication : 30 juin 2026
