Les centrales hydroélectriques d’éclusées

Réduisez votre facture d'électricité
Préservez la planète !

Demandez dès maintenant votre devis gratuit pour découvrir comment l'énergie renouvelable peut vous aider à réaliser ces deux objectifs.

Les centrales hydroélectriques d'éclusées : une réponse à la demande d'énergie modulable

Réservoir pour stocker de l'eau pendant les périodes de faible consommation d'énergie
Modulation journalière ou hebdomadaire de la production grâce au stockage limité à 400 heures de production
Production d'énergie en fonction des besoins de consommation en turbinant aux heures de forte demande
Réponse précise aux fluctuations de la demande grâce à leur fonctionnement modulable
Turbines de type Francis adaptées aux moyennes chutes d'eau et aux débits moyens
Réponse intéressante pour la demande en énergie modulable dans les zones de moyenne montagne

Dans le contexte actuel de transition énergétique, les énergies renouvelables telles que l'hydroélectricité sont de plus en plus privilégiées. Les centrales hydroélectriques d'éclusées, aussi appelées centrales de moyenne chute, sont un exemple de cette transition. Elles sont principalement installées en moyenne montagne et dans les régions de bas relief, où elles peuvent exploiter un débit moyen et un dénivelé suffisant, compris entre 30 et 300 mètres.

Un fonctionnement modulable grâce à un réservoir

La particularité des centrales hydroélectriques d'éclusées réside dans leur capacité à moduler leur production d'énergie. En effet, contrairement aux centrales hydroélectriques au fil de l'eau, ces centrales disposent d'un réservoir qui leur permet d'accumuler de l'eau pendant les périodes de faible consommation d'énergie. Ce réservoir a une capacité limitée, pouvant stocker jusqu'à 400 heures de production, soit environ deux semaines de consommation énergétique moyenne.

Ce stockage permet aux centrales hydroélectriques d'éclusées de produire de l'énergie en fonction des besoins de la consommation, en la turbinant aux heures de forte demande, comme pendant les pics de consommation en journée ou en semaine. Leur fonctionnement est ainsi modulable, offrant une réponse précise aux fluctuations de la demande.

Des turbines de type Francis

ne turbine Francis est une turbine hydraulique de type « à réaction », adaptée à des hauteurs de chute moyennes (de 30 à 300 mètres) pour des puissances et des débits moyens ou forts. Elle est conçue pour recevoir un fluide sous une grande pression, transmettant ainsi son énergie aux pales solidaires du rotor. Une partie de l'énergie est transmise par le fluide aux pales en raison du changement de pression tandis que le reste de l'énergie est extrait par la spirale qui entoure la turbine. Les caractéristiques habituelles des turbines Francis sont le diamètre de la roue, le nombre d'aubes, la vitesse de rotation et le rendement énergétique. Le contrôle de flux se fait au niveau du distributeur par l'orientation des ailettes de guide ou directrices et par rapport aux ailettes fixes ou aubes situées sur la roue. La turbine Francis a été proposée par Jean-Victor Poncelet à la fin des années 1820 et a été améliorée en augmentant le rendement par Benoît Fourneyron en 1826. Aux États-Unis, ce système fut breveté par Samuel B. Howd en 1838, puis popularisé par James B. Francis, dont il porte le nom.

Les centrales hydroélectriques d'éclusées utilisent des turbines de type Francis, qui sont particulièrement adaptées aux moyennes chutes d'eau et aux débits moyens. Ces turbines sont constituées d'un rotor à aubes qui tourne grâce à l'eau qui arrive par l'entrée de la turbine. Cette rotation est ensuite transformée en électricité par un alternateur, qui produit de l'énergie électrique.

En France, on dénombre environ 140 centrales hydroélectriques d'éclusées, pour une puissance installée totale de 4 200 MW. Ces centrales sont une réponse intéressante pour répondre à la demande en énergie modulable, en particulier dans les zones de moyenne montagne où elles sont largement utilisées.

Avantages et environnement

Les centrales hydroélectriques d’éclusée ou de moyenne chute présentent de nombreux avantages. Tout d’abord, elles permettent de produire de l’énergie propre et renouvelable, sans émettre de gaz à effet de serre ou de polluants atmosphériques, contrairement aux centrales thermiques. De plus, leur fonctionnement ne dépend pas des conditions météorologiques, contrairement aux éoliennes et aux panneaux solaires. Elles peuvent donc fournir de l’électricité de manière constante et fiable, répondant aux besoins de la consommation.

En ce qui concerne l’impact sur l’environnement, les centrales hydroélectriques d’éclusée ont un impact relativement limité. Les retenues d’eau créées par les barrages peuvent toutefois affecter les écosystèmes locaux, en modifiant le régime hydrologique des rivières et en perturbant la migration des poissons. Cependant, ces impacts peuvent être atténués grâce à la mise en place de dispositifs de franchissement pour les poissons, tels que des passes à poissons.

Enfin, il convient de souligner que les centrales hydroélectriques d’éclusée sont souvent construites dans des régions de moyenne montagne, qui sont déjà aménagées et exploitées par l’homme. Les impacts environnementaux sont donc souvent limités, et les centrales peuvent être intégrées harmonieusement dans le paysage. De plus, les réservoirs créés par les barrages peuvent également avoir des fonctions récréatives et touristiques, en offrant des activités nautiques et des paysages spectaculaires.

En conclusion, les centrales hydroélectriques d’éclusées sont un exemple concret de l’adaptation de l’énergie hydraulique aux besoins de la transition énergétique. Grâce à leur fonctionnement modulable, elles permettent de répondre aux fluctuations de la demande en énergie, tout en offrant une énergie propre et renouvelable.