• Bienvenue sur le site du TPE sur les énergies hydrauliques d'un groupe de la classe 506.

    Nous allons vous présenter le fonctionnement et les effets écologiques de l'énergie hydraulique (tels que l'hydroélectricité).

     

     

     

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  • Barrage : construit en travers d'un cours d'eau, il est destiné à en retenir l'eau .

    Lac artificiel : Point d'eau créer par l'Homme (dans ce cas là par un barrage) .


    Usines de lac : Ce sont des centrales de hautes chutes placées au pied d'un barrage retenant un lac artificiel de grande superficie. Elles servent à la régulation saisonnière de la production d'électricité.

    Usines d'écluses : Ce sont des centrales de moyennes chutes situées en moyenne montagne. Elles servent à la régulation journalière ou hebdomadaire de la production d'électricité.

    Usines au fil de l'eau : Ce sont des centrales de basses chutes situées sur les fleuves; elles se caractérisent par l'absence de réservoir. Elles fournissent de l'électricité toute l'année.

    Usines de pompages : L'intérêt économique de ces usines résulte de la différence entre faible coût utilisée pour le pompage en période creuse et le plus fort prix de vente de l'énergie produite par le turbinage, en période de pointe.Les centrales nucléaires ne pouvant être arrêtées en période creuse l'électricité n'étant pas stockable, les usines de pompage contribuent à la régulation saisonniére, hebdomadaire et journalière de la production nationale.

    Turbine : moteur composé d'une roue mobile sur laquelle est appliquée l'énergie d'un fluide moteur (eau en l'occurrence)

    Alternateur : généateur de tensions et de courrants électriques alternatifs

    Centrale hydroélectrique : Centrale de production d'électricité dans laquelle le flux crée par l'eau amenée par écoulement libre ou par des conduites en charge actionne la rotation des turboalternateurs, avant de retourner à la rivière. C'est une forme d'énergie renouvelable, propre et non polluante.
    Une centrale hydroélectrique transforme l’énergie sauvage d’une chute d’eau en énergie mécanique grâce à une turbine, puis en énergie électrique grâce à un générateur.

    Détournements entre bassins : Un détournement entre bassins consiste à retirer l’eau du bassin d’origine pour l’utiliser dans un autre bassin hydrologique.

    Smog : Brume bleutée à roussâtre provenant d'un mélange de polluants atmosphériques qui limite la visibilité dans l’atmosphère. Il est constitué surtout de particules fines et d'ozone. Le smog est associé à plusieurs effets néfastes pour la santé et pour l'environnement.

    Energie fossile : Désigne l'énergie que l'on produit à partir de roches issues de la fossilisation des êtres vivants : pétrole, gaz naturel et houille. Elles sont présentes en quantité limitée et non renouvelable, leur combustion entraîne des gaz à effet de serre.

    Evolution : Suite de transformations successives.

    Sédiments : dépots de substances en suspension dans un liquide. Dépôt naturel formé par les eaux, le vent etc...

    Systèmes hybrides : systèmes dynamiques faisant intervenir explicitement et simultanément des phénomènes ou des modèles de type dynamique continu et événementiel. Ces systèmes sont classiquement constitués de processus continus interagissant avec ou supervisés par des processus discrets. Ils résultent également de l'organisation hiérarchique des systèmes de contrôle/commande complexes, ou de l'interaction entre des algorithmes discrets de planification et des algorithmes continus de commande.



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  • L'énergie hydraulique est bien établie, mais il est possible d'améliorer son développement global.

    Il n'est pas nécessaire d'aller vers des ruptures technologiques ou des changements radicaux de développement des ressources pour faire évoluer l'hydroélectricité. C'est plus le domaine de l'amélioration des techniques existantes qui seront porteurs d'évolution.

    Quatre axes de recherche :

    • Rendre le développement de l'hydraulique primordial par la mise en place de méthodes pour évaluer les bénéfices apportés par cette énergie renouvelable ;
    • Protection des ressources aquatiques ;
    • Optimiser la ressource : méthodes de suivi et de mesure des débits, suivi des sédiments ;
    • Intégrer d'autres énergies renouvelables avec l'hydraulique comme l'éolien ou des systèmes hybrides incluant l'hydrogène.

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  • Il existe plusieurs types de centrales hydraulique en fonction de la hauteur de la chute d'eau et du volume de la réserve d'eau. On distingue les usines de lac (plus de 300 m de chute), les usines d'éclusée (entre 25 et 300 m), les usines au fil de l'eau (moins de 25 m) et les usines de pompages qui permettent un recyclage perpétuel de l'eau entre deux réservoirs.

     

     




     

     

     

     

     

     

     

     


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  • Les avantages

    L’hydroélectricité fait partie des énergies renouvelables et non polluantes : pas de dégagement de gaz à effet de serre, ni de production de déchets toxiques. Les risques d’accident (rupture de barrage) sont très faibles, grâce à un contrôle continu des ouvrages. Les risques principaux sont d’ordre écologique local, en particulier en aval du barrage. Ils concernent surtout les très grands barrages.

    La production hydroélectrique mondiale a progressé en 10 ans, entre 1995 et 2005, de 18 %, mais beaucoup moins vite que la consommation mondiale d’électricité ! Et cette progression est très faible en Amérique du Nord et en Europe.

    Propre et avec un potentiel inexploité important, l’énergie hydroélectrique devrait logiquement beaucoup se développer dans les prochaines décennies.

    Les inconvénients

     Il existe 3 inconvénients importants :

    - le problème social des personnes déplacées. Il faut que leur déplacement n’aboutisse pas à une régression de leur niveau de vie, ce qui coûte cher à concevoir et à mettre en application : il faut les reloger correctement, leur trouver un travail au moins aussi bien rémunéré qu’auparavant, des terres nouvelles à cultiver puisqu’il s’agit souvent de paysans…

    - les problèmes d’environnement et de perturbation de l’équilibre écologique.

    - les grands et moyens barrages coûtent très cher : les gouvernements cherchent de plus en plus à faire appel à des fonds privés ou aux organismes internationaux comme la Banque mondiale pour les financer. Et les investisseurs privés pourraient se détourner des projets hydroélectriques en privilégiant le développement des énergies fossiles, en raison des erreurs qui ont souvent été commises jusqu’ici dans la construction des grands barrages :  manque de discipline et retards importants lors de la construction ; programmes de déplacement des populations mal conçus et mal réalisés ; coûts nettement plus élevés que prévu à l’origine ; manque de discipline et retards importants lors de la construction : processus de prise de décision davantage politique qu’économique…

    L’avenir du développement de l’hydroélectricité dépend donc de la capacité des gouvernements et du secteur public à s’entendre avec le secteur privé, afin que celui-ci accepte d’investir dans la construction de barrages.


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