Vous êtes ici

Station 7: L’eau en tant que source d’énergie

Importance de l’énergie hydraulique

Bien avant l’ère industrielle, on utilisait déjà l’énergie de l’eau pour entraîner les meules dans les moulins, les martinets dans les forges ainsi que les scies dans les scieries. A présent, en Allemagne, l’énergie hydraulique est surtout utilisée pour produire de l’électricité. Mais compte tenu du relief, l’hydroélectricité ne représente que 3,4 % de l’électricité produite en Allemagne. En 2014, cela représentait environ 20,8 milliards de kilowattheures. Le pays du monde où la part de l’hydroélectricité est la plus importante est la Norvège, qui produit 99 % de son électricité grâce à l’eau. Dans le monde entier, l’hydroélectricité représente 16 % de l’électricité produite. Parmi les sources d’énergie renouvelables utilisées pour produire de l’électricité, elle arrive en deuxième position.

En Allemagne, c’est le sud du pays qui recèle le plus grand potentiel pour l’utilisation de l’énergie hydraulique. Pour mieux l’exploiter, il faut avant tout changer, moderniser ou remettre en service des barrages existants. Cela étant, il convient de tenir compte de tous les impacts environnementaux de ces actions, afin que l’augmentation de la production aille de pair avec une amélioration de l’écologie des cours d’eau.

Quels sont les différents types de centrales hydroélectriques ?

On distingue les types de centrales hydroélectriques suivants :

 

Les centrales au fil de l’eau

Ce sont les centrales les plus fréquentes en Allemagne. Elles utilisent le courant des fleuves et des rivières ou des canaux.

Un barrage est mis en place pour créer une retenue d’eau en amont. L’eau passe ensuite par une conduite et fait tourner une turbine, puis elle poursuit son chemin vers l’aval. La turbine entraîne un alternateur qui va transformer l’énergie mécanique (de rotation) en courant électrique. Un transformateur permet d’augmenter la tension de l’électricité pour qu’elle puisse être injectée dans le réseau.

En Allemagne, on trouve des centrales au fil de l’eau sur le Danube, l’Iller, le Lech, l’Inn, le Rhin, l’Isar et la Moselle [Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit]

 

Les centrales de barrage

Les centrales de barrage utilisent la différence de hauteur entre l’eau retenue dans un lac de barrage et le bâtiment des machines ainsi que la capacité de stockage des lacs de montagne et des lacs de retenue. L’eau va du lac de retenue aux turbines, situées plus bas, en passant par des conduites souterraines ou par des conduites à l’air libre. Elle fait tourner les turbines, et celles-ci entraînent des alternateurs qui produisent de l’électricité.

On compte 59 centrales de barrage en Allemagne, ce qui correspond à une puissance de 240 MW [Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit].

 

Les centrales marémotrices

L’alternance entre marée haute et marée basse est exploitée par les centrales marémotrices pour produire de l’électricité grâce à la différence de niveau de l’eau. A marée haute, l’eau est retenue par un barrage et à marée basse, elle est relâchée. Le fonctionnement est celui d’une centrale au fil de l’eau, à la seule différence que l’eau circule alternativement dans les deux sens. Elle peut donc être utilisée deux fois. Pour cette raison, les turbines sont conçues pour pouvoir tourner dans les deux sens [Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit].

Un exemple de centrale marémotrice est celle de La Rance près de Saint-Malo en France.

 

 

Les centrales de pompage-turbinage

Dans ces centrales, l’électricité est produite selon le même principe que dans les centrales de barrage normales. Les turbines sont entraînées par l’eau qui provient d’un lac de retenue situé plus haut. Elles entraînent un alternateur qui produit de l’électricité. Ensuite, l’eau est stockée dans un réservoir inférieur. Il s’agit généralement d’un cours d’eau ou plan d’eau normal, tel qu’un lac ou un fleuve.

Mais les centrales de pompage-turbinage sont en mesure de faire remonter par pompage l’eau du réservoir inférieur dans la retenue supérieure. Cette solution est particulièrement utile lorsque la retenue supérieure ne reçoit pas d’apports naturels en eau. La réserve d’eau peut donc être reconstituée. L’inconvénient est qu’il faut plus d’énergie pour remonter l’eau par pompage qu’elle n’en produira lors du turbinage. Mais cela vaut tout de même la peine car le pompage se fait surtout la nuit, quand la consommation d’électricité est faible et le prix de cette dernière peu élevé. Cela permet d’utiliser des capacités excédentaires.

Les plus grandes centrales de pompage-turbinage d’Allemagne se trouvent en Forêt-Noire, en Basse-Saxe, dans la Hesse ainsi que dans l’est du pays [Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit].

 

Illustration: [Brennstoffzelle 2014]

Français