Malgré la présence massive d'eau, les centrales de production d'énergie hydroélectrique sont vulnérables à l'incendie et aux risques d'interruption d'activité qu'il est susceptible d'entraîner : arrêt partiel ou total de la production d'électricité, fonctionnement en mode dégradé de l'ouvrage.
L'énergie hydraulique est verte et non polluante
La production d'énergie se fait grâce au passage de l'eau mais aucun produit additif n'est ajouté et rien ne change la composition de l'eau. La seule pollution se produit lors de la construction de ces centrales électriques massives.
Le fait que les centrales hydroélectriques impactent les cours d'eau à cause du bétonnage, de l'accumulation des alluvions, et nuit à la continuité écologique notamment. Elles amènent un bouleversement de la biodiversité et donc des écosystèmes.
L'un des inconvénients est que la construction d'un barrage provoque l'inondation des terres en amont afin de créer le lac de retenue. L'eau recouvrant tout, l'agriculture devient impossible et une grande quantité de terres cultivables est perdue.
Les barrages perturbent de différentes manières le fonctionnement des rivières : Ils modifient leur régime hydrologique, perturbent les conditions écologiques à l'amont comme à l'aval de la retenue, diminuent les capacités d'autoépuration, modifient les processus d'érosion et de transport solide, stockent les sédiments ...
Pour beaucoup, barrages hydrauliques riment avec énergie verte. En fait, ils s'avèrent extrêmement polluants… Ils émettent des gaz à effet de serre, comme le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et des oxydes d'azotes (NOx), à des hauteurs jamais estimées jusqu'à présent.
Le plus grand impact environnemental est l'inondation de larges zones dans le but d'en faire des réservoirs. Elles engendrent la mort de la végétation alors immergée et donc sa pourriture ce qui altérera la qualité de l'eau. De plus, avec la construction d'un barrage, on sait réguler les crues et le débit d'eau.
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.
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.
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).
Les atouts du stockage hydraulique. Ils vont de la maturité de la technologie au caractère massif du stockage en passant par la rapidité des temps de réponse, la réserve de puissance et la capacité de secourir un réseau électrique menacé.
L'énergie hydraulique est l'énergie fournie par le mouvement de l'eau, sous toutes ses formes : chutes d'eau, cours d'eau, courants marin, marée, vagues.
La rentabilité de l'énergie hydraulique peut être améliorée grâce à la création d'un marché de capacité, dans lequel la puissance des installations est rémunérée et non l'énergie effectivement produite. L'autre possibilité est de créer (et de vendre) des options de production d'énergie sur le marché européen.
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).
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.
La puissance qui peut être produite par une centrale hydroélectrique grâce à la force de l'eau se calcule en multipliant la hauteur de chute et le débit qui transite dans la turbine par la constante gravitationnelle (9,81m/sec2). Le résultat obtenu s'exprime en kilo Watt (kW).
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).
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.
Le principe de l'énergie hydraulique renouvelable est de s'appuyer sur la construction d'un barrage qui, en retenant l'eau, réussira à maîtriser sa force pour faire tourner des turbines. Ces turbines feront ensuite tourner un alternateur qui produira lui-même de l'électricité.
Les principaux producteurs d'hydroélectricité en 2021 sont la Chine (31,5 %), le Canada (8,9 %), le Brésil (8,0 %) et les États-Unis (6,1 %), dont les centrales figurent parmi les plus puissantes.
À la sortie de la conduite, dans la centrale, la force de l'eau fait tourner une turbine qui fait à son tour fonctionner un alternateur. 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.
L'histoire de la centrale hydroélectrique
La production d'hydroélectricité a vu le jour en 1882, lorsque Thomas Edison a conçu la toute première centrale hydroélectrique. Il utilisait alors plusieurs dynamos pour produire de l'électricité.
Les barrages hydroélectriques émettent beaucoup de gaz à effet de serre au cours de leur exploitation et au-delà. Entre 15 % à 17 % des barrages dans le monde ont ainsi des émissions supérieures par unité d'énergie produite qu'une centrale à charbon après 20 ans.
Le barrage hydraulique est construit directement dans l'eau, afin d'utiliser sa force pour créer une source d'énergie renouvelable : elle est transformée en électricité dans une centrale hydraulique, située en contrebas du barrage.