L'énergie hydroélectrique. Présenter par : DROMZEE Arnaud GOIGOUX Sébastien FESSER Etienne

Sommaire : Présentation Techniques de production Différents types de turbines Rendement Coûts Inconvénients / Avantages

Présentation : Principe de fonctionnement L'énergie hydroélectrique, ou hydroélectricité, est une énergie électrique obtenue par conversion de l'énergie hydraulique des différents flux d'eau (fleuves, rivières, chutes d'eau, courants marins...)‏ Il s'agit de capter la force motrice de l'eau pour produire de l'électricité. L'eau accumulée dans les barrages ou dérivée par les prises d'eau constitue une énergie potentielle disponible pour entraîner en rotation la turbine d'une génératrice. L'énergie hydraulique se transforme alors en énergie cinétique puis en énergie mécanique. Cette turbine accouplée mécaniquement à un alternateur l'entraîne en rotation afin de convertir l'énergie mécanique en énergie électrique

Techniques de productions : L'énergie électrique est produite par la transformation de l'énergie cinétique de l'eau, par l'intermédiaire d'une roue entrainant un rotor d'alternateur. L'ensemble mécanique situé autour de la roue motrice s'appelle "la turbine" Il existe 4 types de turbines, citées ci-dessous. Le choix du type de turbine le plus adapté est fait par le calcul de la vitesse spécifique notée ns.

Turbine Pelton : La turbine Pelton est adaptée aux hautes chutes, avec une roue à augets, inventée par Lester Allan Pelton.

Turbine Francis : La turbine Francis est plutôt montée pour des chutes moyennes, voire hautes, avec une roue à aubes simple ou double. Conçue par James B. Francis.

Turbine Kaplan : La turbine Kaplan est parfaitement adaptée aux basses chutes et forts débits, avec une roue de type hélice, comme celle d'un bateau. Viktor Kaplan a mis au point une roue à hélice dont les pales peuvent s'orienter en fonction des débits utilisables.

Turbine Wells : La turbine Wells est assez peu connue, utilise le mouvement de l'air provoqué par le mouvement des vagues à travers un tube vertical. Principe développé par Alan Wells.

Coût : Il faut compter entre 1 200 et 2 500 Euro par kW installé. Ces coûts ne devraient pas fort évoluer dans l'avenir. L'électronique pourra éventuellement faire diminuer un peu les coûts. Elle permettra une meilleure rentabilité de l'installation par une bonne régulation et la possibilité d'entretiens préventifs opportuns.

Rendement : La puissance hydroélectrique installée dans le monde en 2004 était estimée à 715 gigawatts (GW), soit environ 19% de la puissance électrique mondiale. Près de 15 % de la puissance électrique installée en Europe est d’origine hydraulique. A l'échelle mondiale, on estime que la capacité installée s'élève à 37 000 MW. Pour la France elle représente 17% de sa production en électricité.

Avantages : -Production d'énergie active durant les heures de fortes consommations d'électricité. -Pompage durant les heures creuses afin de reconstituer la réserve d'eau dans le bassin de retenu. Ce procédé permet de stocker l'énergie électrique en surplus du réseau en une énergie potentielle qui sera transformée à nouveau. -Démarrage et arrêt des centrales très rapides. -Aucune pollution n'est dégagée lors de la production d'électricité. Contrairement au pétrole ou au gaz naturel. -Production d'électricité décentralisée (pas de pertes liées aux transports). -Facilitée d'entretien et la faible usure du matériel qui travaille à vitesse et à température modéré. -Haut niveau de rendement des machines, capable de transformer 90% de l'énergie de l'eau en énergie mécanique. -Souplesse d'exploitation, qu'accroissent encore les progrès de l'automatisme et des télécommandes.

Inconvénients : -Modification du débit et du niveau de l'eau. -Perturbation de la faune et de la flore. -Surcoût lié à la nécessité d'installer des passes à poissons. -Risque pour les personnes en aval lié au barrage.

Remerciements : Présenté par : DROMZEE Arnaud GOIGOUX Sébastien FESSER Etienne Merci de nous avoir écouté ! Remerciements à Mr. Strubel pour nous avoir permis de faire ce formidable exposé !!