Énergie hydraulique : Définition

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L’énergie hydraulique représente une forme d’énergie renouvelable d’importance significative dans le paysage énergétique contemporain.

Qu’est-ce que l’énergie hydraulique ?

L’énergie hydraulique, désigne l’énergie produite par la force du mouvement de l’eau. L’humanité a exploité cette énergie très tôt sous sa forme mécanique, grâce aux moulins à eau par exemple. L’énergie hydraulique permet également de produire de l’électricité. Nous pouvons alors parler d’hydroélectricité, qui est une énergie renouvelable car elle exploite les cours d’eau et les chutes d’eau sans épuiser les ressources naturelles.

Comment est produite l’électricité grâce à l’énergie hydraulique ?

Il existe différents types de centrales hydroélectriques :

  • Les centrales au fil de l’eau utilisent le débit naturel des rivières sur le modèle des moulins. Elles dépendent des variations saisonnières du débit et leur multiplication sur un même cours d’eau peut  entraîner des conséquences négatives sur l’environnement.
  • Les centrales à accumulation stockent de l’eau dans des réservoirs pour une utilisation ultérieure. Ce sont des barrages qui permettent de réguler la production. Les grands barrages peuvent impacter les écosystèmes.
  • Les centrales d’éclusée régulent le débit de l’eau avec une série d’écluses. Elles offrent une flexibilité dans la gestion de l'eau, mais peuvent modifier le cours naturel des rivières.
  • Les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) stockent et libèrent l’eau selon les besoins en électricité. Elles sont constituées de deux bassins qui fonctionnent en circuit fermé et situés à deux hauteurs différentes. L’eau s’écoule du haut vers le bas pour actionner des turbines lorsque la demande d’électricité est faible. Elle est ensuite remontée grâce à des moteurs lorsque la demande d’électricité est faible. Elles sont efficaces pour gérer les pics de demande, mais requièrent des investissements élevés.
  • Les centrales marémotrices exploitent l’énergie des marées pour produire de l’électricité. Elles sont destinées aux zones côtières mais peuvent poser des défis techniques et environnementaux.

D’une installation hydroélectrique à l’autre, la puissance électrique peut grandement varier. Il existe ainsi une distinction entre la petite hydroélectricité qui englobe les sites de moins de 10 mégawatts et la grande hydroélectricité, pour les sites plus grands.

 

Les avantages de l’énergie hydraulique dans le mix énergétique

L’énergie hydraulique présente plusieurs avantages significatifs. Tout d’abord, elle produit de l’électricité en émettant très peu de gaz à effet de serre et elles  ont généralement une longue durée de vie.

 

Par ailleurs, les installations hydroélectriques avec retenue d’eau comme les barrages et les STEP sont considérés comme des moyens de stockage. En effet, en retenant l’eau, ils peuvent faire tourner les turbines qui génèrent de l’électricité au moment voulu, comme par exemple pendant les périodes de grande consommation d’électricité.  Ces installations offrent ainsi une grande flexibilité dans la gestion de la production électrique, permettant de moduler rapidement la puissance produite en fonction de la demande.

Les impacts environnementaux et sociaux de l’énergie hydraulique

Bien que bénéfique pour la production d’électricité, il est important de considérer certains points de vigilance quant à l’utilisation de l’énergie hydraulique et son impact sur les écosystèmes locaux : 

  • Elle peut modifier les habitats aquatiques et peut affecter la biodiversité ;
  • La construction de grands barrages peuvent également entraîner des déplacements de populations et des modifications des paysages naturels. 

Il est donc important de bien penser chaque projet pour réussir à concilier les enjeux environnementaux avec les besoins énergétiques.

Les différentes utilisations de l’énergie hydraulique

Outre la production d’énergie électrique, l’énergie hydraulique est utilisée pour plusieurs autres applications. Par exemple, l’énergie potentielle de l’eau stockée dans les réservoirs peut être utilisée pour l’irrigation des terres agricoles. Les barrages peuvent servir à stocker de l’eau destinée à l’approvisionnement  eau potable des villes environnantes. De façon plus anecdotique, les barrages peuvent aussi fournir des zones récréatives et de loisirs, comme des lacs pour la pêche et le canotage.

L’avenir de l’énergie hydraulique et les innovations en cours

L’énergie hydraulique continue de se développer et d’innover. On voit ainsi se multiplier les constructions de toute petites puissances comme les mini/micro/pico centrales qui permettent d’alimenter des sites isolés. D’autres projets visent également à transformer d’anciens moulins en petite station hydroélectrique. L’utilisation des énergies marines pour la production hydroélectrique pourrait aussi se développer au cours des prochaines années. Côté innovation, des avancées dans la conception des turbines rendent la production d’énergie plus efficace et moins perturbatrice pour l’environnement.

 La France mise aussi sur l’énergie hydraulique pour diversifier son mix énergétique : la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie actuelle prévoit ainsi la production de 1000 MW supplémentaires d’ici 2028 et de 1500 MW de STEP à l’horizon 2030–2035. Pour y parvenir, la France entend augmenter et optimiser la production des installations hydroélectriques existantes, lancer des projets de création de centrales de petite puissance et des STEP. Ce développement lui permettrait de s’aligner sur des objectifs de production d’énergie renouvelable ambitieux pour 2030 et au-delà.

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