Le rendement entre l'énergie produite et l'énergie consommée est de l'ordre de 70% à 80%. L'opération se révèle rentable lorsque la différence de prix de l'électricité entre les périodes creuses (achet d'électricité à bas prix) et les périodes de pointe (vente d'électricité à prix élevé) est importante.
Avec un rendement énergétique de 75%, le complexe hydro-électrique de Grand'Maison consomme ainsi 300 GWh de plus qu'il n'en produit. La galerie reliant les deux bassins de la STEP de Grand'Maison mesure 7,1 kilomètres de longueur. Son diamètre variant entre 7,1 mètres et 7,7 mètres le long du tracé.
Inconvénients : - La construction de barrages peut bouleverser, voire détruire, certains écosystèmes. - L'installation de centrales hydroélectriques entraîne souvent d'importants déplacements de population ainsi que la disparition de surfaces agricoles.
Les prix varient beaucoup selon les installations. Pour une centrale de basse chute (5 m), ils se situent dans une fourchette de 30 000 à 90 000 € pour une puissance de 10 kW. Pour une centrale de haute chute (environ 100 m), il faut compter de 10 000 à 23 000 € pour une puissance d'1 kW.
La différence réside dans la puissance des centrales : puissance d'une pico centrale : inférieure à 20 kW, puissance d'une micro centrale : entre 20 et 500 kW, puissance d'une petite centrale : entre 500 kW et 10 MW.
Toute installation mécanique ou électrique a une durée de vie. Celle des unités hydroélectriques est d'environ 40 à 50 ans tandis que c'est au moins le double pour les infrastructures (barrage).
En complément des énergies renouvelables comme le solaire et l'éolien qui semblent difficilement stockables, l'énergie hydraulique peut être entreposée et consommée rapidement. L'avenir de l'hydroélectricité passe notamment par le développement de stations de transfert d'énergie par pompage (STEP).
Les avantages de l'hydroélectricité
En exploitant la force de l'eau, les centrales contribuent à produire des énergies plus respectueuses de la planète ; Une capacité d'indépendance énergétique : l'exploitation de la puissance de l'eau augmente la capacité à autosatisfaire les pays producteurs.
Le rendement des centrales électriques à charbon et à gaz naturel varie entre 32 % et 42 %. Si une centrale a le rendement de 35 %, cela veut dire que pour chaque 100 J de chaleur du charbon, environ 35 J sont tranformés en électricité et les autres 65 en chaleur.
Il est ainsi admis que le rendement des centrales nucléaires est de 33 % ; c'est-à-dire qu'elles produisent 33 unités d'énergie pour 100 consommées.
Actuellement le plus haut barrage au monde est le barrage de Jinping I en Chine avec une hauteur de 305 mètres.
Tous les systèmes réels ont un rendement inférieur à un en raison des irréversibilités qui entrent dans toute transformation réelle. Le seul processus réel dont le rendement peut être égal à 1 est le chauffage d'un volume fermé : toutes les irréversibilités se transforment en chaleur et sont ainsi utiles.
les grandes centrales hydroélectriques (GCH), d'une puissance de plus de 10 MW ; les petites centrales hydroélectriques (PCH), subdivisées en petites centrales (500 kW à 10 MW), microcentrales (20 kW à 500 kW) et picocentrales (moins de 20 kW).
Le rendement énergétique d'un appareil ne peut jamais dépasser 100 % . Selon la loi de la conservation de l'énergie, on ne peut pas créer de l'énergie. Un système ne peut donc pas fournir une quantité d'énergie utile plus grande que la quantité d'énergie qu'il a consommée.
Cette année-là, la capacité en énergie hydraulique de la Chine s'élevait à plus de 320 gigawatts, ce qui en fait le pays avec la plus haute capacité hydroélectrique du monde.
Avantages et inconvénients de l'énergie hydroélectrique
L'énergie hydroélectrique est une source d'énergie renouvelable, son impact sur l'environnement est presque nul. Un avantage important puisque cela signifie que cette énergie sera disponible tant qu'il y aura de l'eau douce ou salée sur terre.
1. Les Trois Gorges, Chine. Construit entre 1994 et 2000, ce barrage gigantesque est installé sur le Yang-Tsé-Kiang ou Fleuve bleu (Chine). Ce sont quelques 27 millions de mètres cubes de béton qui ont ainsi été nécessaires pour faire de ce barrage le plus grand du monde.
En 2004, 154 pays ont reconnu l'hydroélectricité comme étant une source d'énergie renouvelable. Parce qu'elle consiste en l'eau des précipitations annuelles sur un vaste territoire, la source de l'hydroélectricité est inépuisable. En effet, l'eau suit ce qu'on appelle le cycle hydrologique, décrit ci-dessous.
L'hydroélectricité est la deuxième source de production électrique derrière le nucléaire et la première source d'électricité renouvelable en France.
Techniquement, l'énergie hydroélectrique fonctionne sur le même principe que l'éolien. L'eau emprunte une conduite, puis son mouvement entraîne la rotation d'une roue ou d'une turbine, laquelle combinée à un générateur produit un courant continu.
les barrages arrêtent les sédiments créant des cuvettes artificielles. Les cours d'eau ont alors tendance à s'envaser (la Camargue est aujourd'hui dans cette configuration) ; les centrales ont des impacts sur la biodiversité (mortalité de certaines espèces comme l'anguille).
Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant électrique alternatif. La puissance de la centrale dépend de la hauteur de la chute et du débit de l'eau. Plus ils seront importants, plus cette puissance sera élevée.