Atelier6: L’énergie hydroélectrique

1. Atelier6:L’énergiehydroélectrique

2. Introduction: L’énergiehydroélectriqueouhydroélectricitéest une énergierenouvelable. Ce principe date du XIXemesièclequand les rouesàeausontutiliséespourproduire de l’électricité. En 2011,l’hydroélecyticité représenteenviron 16,2% de productionmondialed’électricité. L’énergiehydroélectriqueest responsable d’unefaibleémission de gazàeffet de serre

3. 1)Commentproduit-on de l’énergie par le principe de l’hydroélectricité? L'énergieélectriqueestproduite par la transformation de l'énergiecinétique de l'eau(chute d’eau, coursd’eau, courant…) enénergieélectrique par l'intermédiaired'une turbine hydrauliquecoupléeà un générateurélectrique. • Schémad’une turbine hydroélectrique

4. 2)Ou se produit-elle? L’energiehydroélectrique se faitprincipalementdans des barages(elle peutaussi se produire par la forcedescourentsmarins,maréeset vagues). Unbarragehydro-électriqueest un ouvraged'artpouvantprendre des dimensionsconsidérables. En s'opposantàl'écoulementnaturel de l'eau, le systèmepermetd'emmagasiner de l'énergiepotentielle de pesanteur. Celle-ci seratransformée en énergieélectrique par la chute de l'eau sur des turbines reliéesà des alternateurs.

5. En fonction de leursituationgéographique, du type de coursd'eau, de la hauteur de la chute, de la nature du barrage et de la situation par rapportàl'usine de productionélectrique, diversescatégoriesd'installationshydro-électriquessontréférencées. Voici les 3 principales: -De lacou de chute d’eau(présencedans les sites de haute montagne). -D'écluséeou de moyennechute(présencedans les sites de moyennemontagneou de basrelief). -Au fil de l’eauou de basse chute(présence sur le cours de grandsfleuvesou de grandes rivières).

6. Le fonctionnementd'unbarragehydro-électrique de haute chute 1)L'eaus'accumule et forme un lac de retenue car le barrages'opposeàl'écoulementnaturel de l'eau. 2)L'eaus'engouffredans de longstuyauxappelésconduitesforcéeslorsque les vannessontouvertes. 3)L'eauestconduitevers la centralehydrauliquesituée en contrebas. Cettecentrale se met en marche selon un programmepré-définiqui lui estpropre et quidépend des besoins en électricité. Danscettecentrale, la force de l'eaufaittourneruneturbine, quià son tour, faitfonctionner un alternateurquiproduit un courantélectriquealternatif. L'eauturbinéequi a perdu de sapuissanceestrejetéedans le coursd'eau par un canal de fuite. 4)La tension du courantélectriqueproduit par l'alternateurestélevéeàl'aided'untransformateur. L'électricitéestensuitedistribuée par les lignesà haute et très haute tension. (Pouravoirune idée : Un mètre cube d’eauquitombe de 360 mètres de hautproduit une énergie de 1 KWh.)

7. Ces barragescomportent 3 principauxéléments: • Un barrage, pourcréer une chute d’eau importante. Le barragepermetaussisouvent de créer un réservoir de stockage de l’eau, ce quipermetà la centrale de continueràfonctionner, même en période de basseseaux. • Un canal de dérivation, quiprélèvel’eaunécessaireaufonctionnement de la centrale. Cela peutêtre un canal àcielouvert, une galeriesouterraineou une conduite. Certaines centrales de basse chute n’utilisentpas de canal de dérivation. • La centrale elle-même, appeléeaussiusine. C’estlà que la chute d’eaufaittourner une turbine quientraîne le générateurd’électricité (en général, un alternateur).

8. Schéma du fonctionnementd’unbarragehydroélectrique

9. 3) Le rôle de l’énergiehydroélectrique. L’énergiehydroélectriqueest une énergierenouvelablequiassezfacile de produire. L'hydro-électricitéest la 2ème sourced'énergiemondiale (environ 3000 TWhproduits en 2005 ce quicorrespondà 16% de la productiontotaled'énergie). De plus, elle a la particularitéd'êtreprésente sur tous les continents Le plus grandbaragehydroélectriqueestcelui des “3 gorges” en Chine.

10. Les Trois plus grandsbarageshydroélectriques Barrage des troisgorges en Chine Barrage de Itaipu,Brésil Barrage du guri,Vénézuela

11. 4)Avantages et inconvenients de l’énergiehydroélectrique. A)Les avantages. L’hydroélectricitéfaitpartie des énergiesrenouvelables et non polluantes : pas de dégagement de gazàeffet de serre, ni de production de déchets toxiques. Les risques d’accident (rupture de barrage) sonttrèsfaibles, grâceà un contrôlecontinu des ouvrages. Les risques principauxsontd’ordreécologique local, en particulier en aval du barrage. Ilsconcernentsurtout les trèsgrandsbarrages.

12. Elle permet de stocker et produire de trèsgrandsvolumesd’électricité et ainsid’alimenter de nombreuxfoyers. L’énergiehydroélectriquepermet de tirer le meilleurparti du mouvementnaturel des eaux, quelle que soitsa forme : rivières, chutes d’eau, courantsmarins, changement de marées, etc.

13. B)Les inconvénients L’énergiehydroélectriqueprésenteaussicertainsinconvénients. Premièrement, l’installationd’unbarragenécessite des caractéristiquesspécifiques du terrain (relief, ouprésence de fleuves et rivières), cela signifiedonc que la construction des barrages reste tout de mêmelimitée. Mêmes’ilestvraiqu'unefoisinstallé le barrageest « propre », saconstruction a un coûtimportant en argent, en énergie et en maind’œuvre (ciment, terrassement, ouvriers…). La construction des barrages a aussi un impact sur la population des milieuxoù le barrageestconstruit ; par exemple la construction du barrage des TroisGorges en Chine a entraîné le déplacementd’unmillion de personnes. Les barragesontaussi un impactécologique car l'eauinonde une vallée. Les retenuesd’eauforméesderrière les barragesengloutissent des sitesparfoisuniques (faune, flore, siteshistoriques…).La produictiond’électricitédepend de la quantité de precipitations.

14. Conclusion: L’énergiehydroélectriqueouhydrauliqueest une énergierenouvelablequiproduite par la transformation de l’énergiecinetique de l’eau en énergieélectrique par l’intermediaired’uneturbine.Cettetechnique de productiond’éléctricitén’estpaspolluante,etnerisquentpasd’accidentsmais elle à des impactsécologiques locales et impactssociaux(déplacement des personnes) et la construction de ces barragespeutêtreassezcher.

15. Sitologie: • http://fr.wikipedia.org/wiki/Barrages_hydro%C3%A9lectriques • http://www.futura-sciences.com/fr/ • http://www.protegeonslaterre.com • http://www.sig-ge.ch/ • http://www.planete-energies.com/ • http://energiedemain.e-monsite.com/