hydroélectricité

hydroélectricité, électricité produite par l’énergie hydraulique.

Le premier site hydroélectrique fut construit en 1880 à Northumberland. La renaissance de l’énergie hydraulique accompagna l’invention du générateur électrique, amélioration de la turbine hydraulique, ainsi que l’augmentation de la demande en électricité à l’aube du XX^e siècle. En 1920, les installations hydroélectriques produisaient 40 p. 100 de l’énergie électrique aux États-Unis.

La technologie de la plupart des grandes installations n’a pas évolué au cours du XX^e siècle. Les centrales sont reliées à un grand réservoir d’eau situé en amont du barrage dont le débit peut être contrôlé et le niveau maintenu constant. L’eau est transportée par des conduits, appelés canaux d’amenée, commandés par des vannes ou des portes de turbine, afin que le débit corresponde à la demande en énergie. Elle passe ensuite dans les turbines et est évacuée par une galerie d’évacuation. Les générateurs d’énergie sont directement installés au-dessus des turbines sur des axes verticaux. La conception des turbines dépend de la charge d’eau disponible, les turbines Francis étant utilisées pour les charges élevées et les turbines à hélice pour les charges légères.

Contrairement aux centrales de type réservoir, qui ont besoin d’une importante retenue d’eau, les usines hydroélectriques dites « au fil de l’eau » peuvent fonctionner dès que la hauteur de chute et le débit constant sont suffisamment importants. C’est par exemple le cas du projet américano-canadien de la centrale hydroélectrique des chutes du Niagara.

Au début des années 1990, le Canada et les États-Unis étaient les premiers producteurs d’énergie hydroélectrique dans le monde. Au Canada, 62 p. 100 de l’énergie électrique est de source hydroélectrique. Dans le monde, l’énergie hydraulique représente environ un quart de l’énergie totale produite et prend une part de plus en plus importante. C’est la principale source d’énergie électrique pour un grand nombre de pays tels que la Norvège (99 p. 100 de son énergie électrique), la République démocratique du Congo (97 p. 100) et le Brésil (96 p. 100). La centrale d’Itaipú sur le fleuve Parana, entre le Brésil et le Paraguay, inaugurée en 1982, a la plus grande capacité de production du monde (12 600 MW/an à plein rendement). Parmi les plus grandes installations, on peut également citer le barrage de Grand Coulee aux États-Unis : il fournit environ 7 000 MW/an. La France, dont l’énergie électrique est d’origine thermique, hydraulique et surtout nucléaire, possède environ 80 centrales hydrauliques, situées pour la plupart dans les Alpes, sur le Rhin et sur le Rhône.

Certains pays ont construit des centrales hydroélectriques de petite taille, dont les capacités de production varient entre 1 kW et 1 MW. Dans de nombreuses régions de Chine, de tels barrages constituent la source principale de l’énergie électrique. D’autres pays en développement utilisent également de telles installations, fournissant ainsi un emploi à une importante main-d’œuvre disponible.

Voir Barrage ; Électricité, production et distribution de l’ ; Hydraulique, énergie ; Saint-Laurent, voie maritime du.