L’Énergie Hydraulique dans le Monde

L’Énergie Hydraulique est utilisée depuis des Siècles pour produire de l’Énergie Mécanique. L’hydroélectricité commence à se développer dans les années 1880 (Invention en France de la Turbine en 1827).

La Puissance Hydroélectrique Installée dans le Monde atteignait 1 330 GW fin 2020, en Progression de 1,6 %, et la Production Hydroélectrique était estimée à 4 370 TWh, en Progression de 1,5 %. Les ajouts de Nouvelles Capacités ont atteint 21 GW en 2020, contre 15,6 GW en 2018. Près des deux tiers de ces ajouts ont été réalisés en Chine : 13,8 GW ; parmi les Pays ayant installé de Nouvelles Capacités, seule la Turquie a dépassé le Mégawatt : 2,5 GW. La Chine domine largement le Classement des Pays par Puissance Installée avec 370,2 GW, soit 27,8 % du Total Mondial, suivie par le Brésil (109,3 GW). Les Centrales de Pompage-Turbinage Totalisent 160 GW de puissance installée et 9 000 GWhs de capacité de stockage. Les nouvelles installations en 2020 ont atteint 1,5 GW dont 1,2 GW en Chine.

Les atouts de l’Hydroélectricité son caractère Renouvelable, son faible coût d’exploitation et ses faibles Émissions de Gaz à Effet de Serre ; la Capacité de Stockage de ses Réservoirs contribue à la compensation des variations de la demande ainsi que de celles des Énergies Intermittentes (Éolien, Solaire).

Selon l’Agence Internationale de l’Énergie (IEA) L’Énergie Hydraulique ou Hydroélectrique et la 1ère Énergie Renouvelable au Monde et la 6ème toutes Énergies confondues, après le Pétrole (31,1%), le Charbon (28,9%), le Gaz (21,4%), l’Énergie Nucléaire (4,8%) et les Biocarburants et Biomasse (10,02%), c’est donc la 1ère Source d’Énergie Renouvelable dans le Monde.

Les Principaux Producteurs d’Hydroélectricité en 2020 sont la Chine (31,0 %), le Brésil (9,4 %), le Canada (8,8 %) et les États-Unis (6,7 %), dont les Centrales figurent parmi les plus puissantes.

Il existe Différents Types d’Installations Hydrauliques
Les Centrales Hydroélectriques, qui utilisent l’Énergie de la Hauteur de la Chute, les Centrales au Fil de l’Eau qui utilisent l’Énergie d’un Cours d’Eau, les Centrales Marémotrices qui utilisent celle des Marées, les Hydroliennes qui se servent de l’Énergie des Courants Marins, et l’Énergie Houlomotrice, qui utilise l’Énergie des Vagues.

La Grande Hydraulique

La Grande Hydraulique est l’Énergie issue des Barrages.

L’Énergie Hydraulique est l’Énergie Mécanique produite par les mouvements et le Cycle de l’Eau, actionnés par la gravité ou les astres : Chutes d’eau, Cours d’eau, Vagues, Courants Marins ou Marées.

C’est une Énergie Propre, dont la Force dépend de la hauteur des Chutes ou du Débit de l’Eau, et peut être utilisée Directement ou Indirectement. Depuis l’Antiquité, son utilisation Directe se sert de la Force de l’Eau pour faire tourner la Roue des Moulins, et aujourd’hui de norias également ou encore de défibreurs (qui servent à la production de pâte à papier). En utilisation Indirecte, L’Énergie Hydraulique est convertie en une autre Énergie, autrefois Mécanique mais principalement Électrique depuis le début du XXe Siècle.

La Petite Hydraulique

Si toutes les Installations de Petite Puissance sont regroupées sous le terme de Petite Centrale Hydraulique (PCH), on distingue la Pico-Centrale Inférieure à 20 kW, la Micro-Centrale de 20 kW à 500 kW, la Mini-Centrale de 500 kW à 2 MW, et la Petite Centrale de 2 à 10 MW.

Construite au Fil de l’Eau, la Petite Hydroélectricité ne demande ni retenue ni vidanges ponctuelles susceptibles de perturber l’Hydrologie, la Biologie ou la Qualité de l’Eau.

Les Micro-centrales Hydroélectriques fonctionnent comme les grandes Centrales des Barrages qui exploitent l’Énergie des Fleuves.

Énergie Décentralisée, la Petite Hydroélectricité maintien ou crée une Activité Économique dans les Zones Rurales.

Les Énergies Marines

La Filière des Énergies Marines appelées aussi Énergie des Océans ou Thalasso-Énergies, comprend le développement des Technologies et la maîtrise et l’exploitation des Flux d’Énergies Naturelles fournies par les Mers et les Océans.

On recense, la Houle, l’Énergie des Vagues, l’Énergie des Courants, l’Énergie des Marées et l’Énergie Thermique des Mers (ETM) qui travaille sur le Gradient Thermique entre les Couches d’Eau de Surface et celle des Profondeurs.

L’Hydroélectricité Marine fait appel à des Techniques connues
Usine Marémotrice de la Rance (Barrage Marémoteur), ou en pleine expérimentation les Houlogénérateurs (Systèmes à Colonne d’Eau Oscillante, Systèmes à Déferlement), Hydroliennes (Hélices Sous-Marines ou Éoliennes Sous-Marines), Ailes Planes Battantes ou Oscillantes, Roues à Aubes Flottantes…

L’Énergie Hydraulique, Comment ça marche ?

Dans une Centrale Hydraulique, le mouvement de l’Eau fait tourner une Turbine, qui elle-même Actionne un Alternateur qui produit un Courant Électrique Alternatif. Puis un Transformateur adapte la Tension de ce Courant pour qu’il puisse être évacué et transporté plus facilement dans les Lignes à Haute et très Haute Tension.

Par exemple, un Barrage retient l’écoulement Naturel de l’Eau d’une Rivière pour la Stocker et former un Lac de Retenue. Puis on ouvre des Vannes pour laisser l’Eau s’engouffrer dans de Longs Tuyaux Métalliques, que l’on appelle des « Conduites Forcées », et la diriger vers la Centrale Hydraulique située en Contrebas.

On parle également de Mini, Micro ou Pico-Hydraulique pour désigner des Centrales au Fil de l’Eau dont la puissance est Inférieure à 10 MW, destinées à Alimenter en Électricité de Petits Établissements Locaux ou quelques Habitations.

Impact sur l’Environnement

Avantages

L’Énergie Hydraulique est considérée comme une Énergie Renouvelable car sans assèchement, l’Eau est une Source Inépuisable et son Cycle Perpétuel, contrairement aux Énergies Fossiles.

Sa Production n’émet que très peu de Gaz à Effet de Serre (à l’exception des Régions Tropicales où la Dégradation de Matière Organique Produit du Méthane), aucun CO2 et ne produit aucun Déchet.

Grâce aux Stations d’Énergie par Pompage (STEP), l’Électricité Produite avec l’Eau des Barrages est la seule forme Stockable à Grande Échelle.

Elle permet également le Développement Économique, Social et Touristique des Communes Isolées, et Génère des Emplois.

Inconvénients

Les Barrages sont un obstacle pour la navigation, et empêche également la migration de certaines espèces Aquatiques ainsi que le transfert de sédiments.

La Création Artificielle de Retenues d’Eau entraîne un Envasement des Cours d’Eau, mais également une Sous-Oxygénation de l’Eau. À l’inverse, sa Libération Soudaine dans les Conduites Forcées provoque une Sur-Oxygénation, ce qui, dans un cas comme dans l’autre, a des conséquences Néfastes sur l’Équilibre de l’Écosystème.

Il arrive également que L’Énergie Hydraulique et la Création d’un Barrage entraîne une la disparition de certaines Zones Agricoles, voire même un Déplacement des Populations Locales.

C’est pourquoi une Réglementation a été Imposée dans chaque Pays, notamment la Loi de la Programmation et d’Orientation sur la Politique Énergétique (POPE), qui a pour but de maintenir un équilibre entre Deux Enjeux Écologiques Majeurs : la Lutte contre les Émissions de Gaz à Effet de Serre et la Préservation de la Biodiversité.