1、 Ressources énergétiques hydrauliques
L'histoire du développement humain et de l'exploitation des ressources hydroélectriques remonte à l'Antiquité. Selon l'Interprétation de la Loi sur les énergies renouvelables de la République populaire de Chine (éditée par le Comité de travail juridique du Comité permanent de l'Assemblée populaire nationale), l'énergie hydraulique est définie comme suit : la chaleur du vent et du soleil provoque l'évaporation de l'eau, la vapeur d'eau forme la pluie et la neige, la pluie et la neige forment les rivières et les ruisseaux, et l'écoulement de l'eau produit de l'énergie, appelée énergie hydraulique.
Le développement et l'exploitation contemporains des ressources hydroélectriques reposent principalement sur leur exploitation. Les termes « énergie hydraulique », « énergie hydraulique » et « énergie hydroélectrique » sont donc généralement utilisés comme synonymes. Cependant, en réalité, les ressources hydroélectriques englobent un large éventail de ressources, telles que l'énergie hydrothermique, l'énergie hydraulique et l'énergie marine.
（1） Ressources en eau et en énergie thermique
Les ressources en eau et en énergie thermique sont communément appelées sources chaudes naturelles. Dans l'Antiquité, les populations ont commencé à exploiter directement les ressources en eau et en chaleur des sources chaudes naturelles pour construire des bains, se baigner, soigner des maladies et faire de l'exercice. De nos jours, les populations utilisent également ces ressources pour la production d'électricité et le chauffage. L'Islande, par exemple, produisait 7,08 milliards de kilowattheures d'énergie hydroélectrique en 2003, dont 1,41 milliard de kilowattheures grâce à la géothermie (ressources hydrothermiques). 86 % des habitants du pays ont recours à la géothermie (ressources hydrothermiques) pour se chauffer. La centrale de Yangbajing, d'une capacité installée de 25 000 kilowatts, a été construite à Xizang, et utilise également la géothermie (ressources hydrothermiques et thermiques) pour produire de l'électricité. Selon les prévisions des experts, l'énergie basse température (utilisant les eaux souterraines comme milieu) captée par le sol à près de 100 mètres de profondeur en Chine pourrait atteindre 150 milliards de kilowatts par an. À l’heure actuelle, la capacité installée de production d’énergie géothermique en Chine est de 35 300 kilowatts.
（2） Ressources énergétiques hydrauliques
L'énergie hydraulique comprend l'énergie cinétique et potentielle de l'eau. Dans la Chine ancienne, les ressources hydrauliques des rivières tumultueuses et des chutes d'eau étaient largement exploitées pour construire des machines telles que des roues hydrauliques, des moulins à eau et des moulins à eau pour l'irrigation, la transformation des céréales et le décorticage du riz. Dans les années 1830, des centrales hydrauliques ont été développées et utilisées en Europe pour alimenter en électricité de grandes industries telles que les minoteries, les filatures de coton et l'exploitation minière. Les turbines hydrauliques modernes, qui entraînent directement des pompes centrifuges pour générer la force centrifuge nécessaire à l'élévation de l'eau et à l'irrigation, ainsi que les stations de pompage à coup de bélier, qui utilisent le débit d'eau pour générer un coup de bélier et une pression d'eau élevée pour l'élévation de l'eau et l'irrigation, constituent toutes des exemples de développement et d'utilisation directe des ressources énergétiques hydrauliques.
（3） Ressources énergétiques hydroélectriques
Dans les années 1880, lorsque l'électricité a été découverte, des moteurs électriques ont été fabriqués sur la base de la théorie électromagnétique, et des centrales hydroélectriques ont été construites pour convertir l'énergie hydraulique des centrales hydroélectriques en énergie électrique et la fournir aux utilisateurs, inaugurant une période de développement et d'utilisation vigoureux des ressources énergétiques hydroélectriques.
Les ressources hydroélectriques dont nous parlons ici sont généralement appelées ressources hydroélectriques. Outre les ressources fluviales, l'océan recèle également d'importantes réserves d'énergie marémotrice, houlomotrice, saline et thermique. On estime que les ressources hydroélectriques océaniques mondiales s'élèvent à 76 milliards de kilowatts, soit plus de 15 fois les réserves théoriques de l'hydroélectricité fluviale terrestre. Parmi elles, l'énergie marémotrice représente 3 milliards de kilowatts, l'énergie houlomotrice 3 milliards de kilowatts, l'énergie thermique 40 milliards de kilowatts et l'énergie thermique 30 milliards de kilowatts. À l'heure actuelle, seule la technologie de développement et d'exploitation de l'énergie marémotrice a atteint un stade pratique permettant son développement à grande échelle dans le cadre de l'exploitation des ressources hydroélectriques marines par l'homme. Le développement et l'exploitation d'autres sources d'énergie nécessitent encore des recherches plus approfondies pour obtenir des résultats décisifs en termes de faisabilité technique et économique et permettre leur développement et leur utilisation pratiques. Le développement et l'exploitation de l'énergie océanique auquel nous faisons généralement référence sont principalement l'énergie marémotrice. L'attraction de la Lune et du Soleil vers la surface de la mer provoque des fluctuations périodiques du niveau de l'eau, appelées marées océaniques. Les fluctuations de l'eau de mer forment l'énergie marémotrice. En principe, l'énergie marémotrice est une énergie mécanique générée par les fluctuations du niveau des marées.
Les moulins à marée sont apparus au XIe siècle et au début du XXe siècle, l'Allemagne et la France ont commencé à construire de petites centrales marémotrices.
On estime que l'énergie marémotrice exploitable dans le monde se situe entre 1 et 1,1 milliard de kilowatts, avec une production annuelle d'environ 1 240 milliards de kilowattheures. Les ressources marémotrices exploitables de la Chine ont une capacité installée de 21,58 millions de kilowatts et une production annuelle d'électricité de 30 milliards de kilowattheures.
La plus grande centrale marémotrice au monde est actuellement celle de Rennes, en France, avec une puissance installée de 240 000 kilowatts. La première centrale marémotrice en Chine, celle de Jizhou, dans le Guangdong, a été construite en 1958 avec une puissance installée de 40 kilowatts. La centrale marémotrice de Jiangxia, dans le Zhejiang, construite en 1985, a une puissance installée totale de 3 200 kilowatts, se classant au troisième rang mondial.
En outre, les réserves d'énergie houlomotrice des océans chinois s'élèvent à environ 12,85 millions de kilowatts, celles des marées à environ 13,94 millions de kilowatts, celles de la différence de salinité à environ 125 millions de kilowatts et celles de la différence de température à environ 1,321 milliard de kilowatts. En résumé, la réserve totale d'énergie océanique de la Chine s'élève à environ 1,5 milliard de kilowatts, soit plus du double des réserves théoriques de 694 millions de kilowatts de l'hydroélectricité terrestre et fluviale, et offre de vastes perspectives de développement et d'exploitation. Aujourd'hui, les pays du monde entier investissent massivement dans la recherche de nouvelles technologies pour développer et exploiter les immenses ressources énergétiques des océans.
2、 Ressources énergétiques hydroélectriques
Les ressources énergétiques hydroélectriques désignent généralement l'utilisation de l'énergie potentielle et cinétique du débit des cours d'eau pour alimenter les turbines et faire tourner les générateurs hydroélectriques afin de produire de l'électricité. La production d'électricité à partir du charbon, du pétrole, du gaz naturel et du nucléaire nécessite la consommation de combustibles non renouvelables, tandis que la production d'énergie hydroélectrique ne consomme pas d'eau, mais utilise l'énergie du débit des cours d'eau.
（1） Ressources énergétiques hydroélectriques mondiales
Les réserves totales de ressources hydroélectriques dans les fleuves du monde entier s'élèvent à 5,05 milliards de kilowatts, avec une production annuelle d'électricité pouvant atteindre 44,28 billions de kilowattheures. Les ressources hydroélectriques techniquement exploitables s'élèvent à 2,26 milliards de kilowatts, et la production annuelle d'électricité peut atteindre 9,8 billions de kilowattheures.
En 1878, la France a construit la première centrale hydroélectrique au monde, d'une puissance installée de 25 kilowatts. À ce jour, la capacité hydroélectrique installée dans le monde a dépassé 760 millions de kilowatts, avec une production annuelle d'électricité de 3 000 milliards de kilowattheures.
（2） Les ressources hydroélectriques de la Chine
La Chine est l'un des pays possédant les ressources hydroélectriques les plus riches au monde. Selon la dernière étude sur les ressources hydroélectriques, les réserves théoriques d'énergie fluviale en Chine s'élèvent à 694 millions de kilowatts et la production annuelle théorique d'électricité est de 6 080 milliards de kilowattheures, ce qui la place au premier rang mondial en termes de réserves théoriques hydroélectriques. La capacité techniquement exploitable des ressources hydroélectriques de la Chine est de 542 millions de kilowatts, avec une production annuelle d'électricité de 2 470 milliards de kilowattheures, et la capacité économiquement exploitable est de 402 millions de kilowatts, avec une production annuelle d'électricité de 1 750 milliards de kilowattheures, toutes deux au premier rang mondial.
Français En juillet 1905, la première centrale hydroélectrique de Chine, la centrale hydroélectrique de Guishan dans la province de Taiwan, a été construite avec une capacité installée de 500 kVA. En 1912, la première centrale hydroélectrique en Chine continentale, la centrale hydroélectrique de Shilongba à Kunming, province du Yunnan, a été achevée pour la production d'électricité, avec une capacité installée de 480 kilowatts. En 1949, la capacité hydroélectrique installée dans le pays était de 163 000 kilowatts ; à la fin de 1999, elle avait atteint 72,97 millions de kilowatts, se classant au deuxième rang mondial après les États-Unis ; en 2005, la capacité hydroélectrique installée totale en Chine avait atteint 115 millions de kilowatts, se classant au premier rang mondial, représentant 14,4 % de la capacité hydroélectrique exploitable et 20 % de la capacité installée totale du secteur électrique national.
（3） Caractéristiques de l'énergie hydroélectrique
L'énergie hydroélectrique se régénère constamment grâce au cycle hydrologique naturel et peut être utilisée en continu par l'homme. On parle souvent d'« inépuisable » pour décrire le caractère renouvelable de l'énergie hydroélectrique.
L'énergie hydroélectrique ne consomme pas de combustible et n'émet pas de substances nocives pendant sa production et son exploitation. Ses coûts de gestion et d'exploitation, ses coûts de production d'électricité et son impact environnemental sont bien inférieurs à ceux de la production d'énergie thermique, ce qui en fait une source d'énergie verte à faible coût.
L'énergie hydroélectrique offre une bonne régulation, un démarrage rapide et joue un rôle d'écrêtement des pointes de puissance dans le fonctionnement du réseau électrique. Rapide et efficace, elle réduit les pertes d'alimentation en cas d'urgence ou d'accident et garantit la sécurité de l'alimentation électrique.
L'énergie hydroélectrique et l'énergie minérale appartiennent à la catégorie des énergies primaires, converties en énergie électrique et appelées énergies secondaires. L'exploitation de l'énergie hydroélectrique permet de réaliser simultanément la production d'énergie primaire et secondaire, avec une double fonction : production d'énergie primaire et production d'énergie secondaire. L'absence de processus unique d'extraction, de transport et de stockage des minéraux, ce qui réduit considérablement les coûts de carburant.
La construction de réservoirs pour le développement hydroélectrique modifiera l'environnement écologique local. D'une part, elle nécessitera l'ennoiement de certaines terres, entraînant le déplacement de migrants ; d'autre part, elle permettra de restaurer le microclimat de la région, de créer un nouvel environnement écologique aquatique, de favoriser la survie des organismes et de faciliter la maîtrise des inondations, l'irrigation, le tourisme et le développement du transport maritime. Par conséquent, lors de la planification des projets hydroélectriques, il convient de veiller à minimiser l'impact négatif sur l'environnement écologique, et le développement hydroélectrique présente plus d'avantages que d'inconvénients.
Grâce aux avantages de l'énergie hydroélectrique, les pays du monde entier adoptent désormais des politiques qui privilégient son développement. Dans les années 1990, l'hydroélectricité représentait 93,2 % de la capacité installée totale du Brésil, tandis que des pays comme la Norvège, la Suisse, la Nouvelle-Zélande et le Canada affichaient des ratios hydroélectriques supérieurs à 50 %.
En 1990, la proportion de la production d'énergie hydroélectrique par rapport à l'électricité exploitable dans certains pays du monde était de 74 % en France, 72 % en Suisse, 66 % au Japon, 61 % au Paraguay, 55 % aux États-Unis, 54 % en Égypte, 50 % au Canada, 17,3 % au Brésil, 11 % en Inde et 6,6 % en Chine au cours de la même période.
Date de publication : 24 septembre 2024
