L’énergie hydraulique

L’eau : une ressource puissante et renouvelable

De l’eau, on en trouve beaucoup sur notre planète. C’est pour cette raison d’ailleurs que l’on appelle la Terre « la planète bleue ». L’eau poursuit un cycle sous différentes formes:

1). Elle s’évapore du sol et des océans
2). Elle se condense en nuages
3). Elle retourne sous forme de pluie sur les continents, et alimente les rivières, les fleuves, les lacs, les mers et les océans

Pour produire de l’électricité, on exploite le mouvement de l’eau, son débit. Ce mode de production d’énergie est l’un des plus propres et des plus efficaces. Il s’appuie sur une ressource puissante et presque illimitée qui n’a pas besoin d’être transformée.

Un peu d’histoire

Une histoire vieille de plus de 2000 ans

Depuis plus de 2000 ans, l’Humanité utilise la force de l’eau qui coule pour remplacer celle des bras ! Le principe du moulin à eau, connu depuis l’Antiquité, consiste à poser une roue sur une rivière. En tournant, elle actionne un mécanisme qui produit un mouvement régulier utilisé pour moudre des céréales, pomper de l’eau, scier du bois, et bien d’autres usages encore !

Les turbines : du mécanique à l’électrique

Dès la fin du 18^e siècle, le Bâlois Leonhard Euler, conçoit une turbine capable d’exploiter à la fois la pression exercée par l’eau, la vitesse du courant (énergie cinétique) et la hauteur de chute de l’eau (énergie potentielle). Au début du 19^e siècle, les premières turbines sont installées pour faire fonctionner les machines de fabriques à papier. À la fin du 19^e siècle, les premières turbines électriques font leur apparition.

Et en Suisse ?

Au début du 20^e siècle, notre pays comptait déjà plus de 7’000 petites installations hydroélectriques et possédait même ses premiers grands barrages !

Comment utilise-t-on l’énergie hydraulique ?

Il existe principalement trois manières d’exploiter l’énergie de l’eau, selon le lieu où l’on se trouve :

• En montagne, les barrages permettent d’exploiter de grandes chutes
• Sur les fleuves et les rivières, les installations au fil de l’eau utilisent la force du courant
• Le long des rivières où la dénivellation est importante, les petites hydrauliques exploitent la pression et le courant

Les barrages : accumuler l’eau pour contrôler le débit

Un barrage, c’est un mur construit dans la vallée d’une rivière. L’eau s’accumule derrière ce mur et forme un lac. Lorsque l’on veut produire de l’électricité, on ouvre une vanne (un gros robinet), et l’eau qui s’écoule dans la conduite, entraîne la roue de la turbine située bien plus bas. En montagne, ces installations ont l’avantage de disposer de grandes chutes. Et, plus la différence de hauteur entre la surface du lac (l’endroit où se trouve l’eau) et les turbines est grande, plus la pression est élevée et plus l’électricité produite est importante. L’avantage, c’est que l’on choisit quand on souhaite ouvrir la vanne, ce qui permet de contrôler la quantité et le moment où l’on produit de l’électricité.

Les installations au fil de l’eau : utiliser le débit des rivières

Ces installations hydrauliques sont installées sur des rivières au débit d’eau important. Elles prennent la forme de ponts, qui permettent aux véhicules de traverser la rivière. À l’intérieur de ces ponts se trouvent les turbines. Dans ces installations, c’est le débit du cours d’eau qui détermine la quantité d’énergie générée. On ne peut choisir ni quand, ni combien d’électricité elles produisent. La production est maximale au printemps, lors de la fonte des neiges et alors que les fortes précipitations sont nombreuses, et faible en été en raison de la sécheresse. On dit que ce sont des centrales hydrauliques « à basse chute », contrairement aux barrages de montagne « à haute chute ».

En Suisse romande, la plupart de ces installations se trouvent sur le Rhône. Il y en a notamment dans la région genevoise (Verbois, Chancy-Pougny et Seujet), et à la frontière entre les cantons de Vaud et du Valais (Lavey).

Les petites hydrauliques (au fil de l’eau) : utiliser le débit des rivières en dénivelé

Comme les moulins hydrauliques du passé, les petites centrales hydrauliques (moins de 10 mégawatts) se situent le long des rivières, à un endroit où la dénivellation est importante. L’installation « emprunte » de l’eau à la rivière en la faisant passer par une conduite forcée qui l’amène jusqu’à une turbine qui permet de produire de l’électricité. Ensuite, l’eau est rendue, intacte, à la rivière.

À Rivaz (VD), par exemple, la petite centrale du Forestay produit assez d’électricité pour couvrir la moitié des besoins des habitants des communes de Chexbres, Puidoux et Rivaz (environ 5000 habitants).

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