Exposer sur les CENTRALE HYDRAULIQUE

LES CENTRALE HYDRAULIQUES

1.Introduction

Nous allons vous présenter :

- Leurs modes de fonctionnement

- Les Barrages

- Les avantages et les inconvénients

- Leur histoire



2. Mode de fonctionnement

Il s'agit de capter la force motrice de l'eau pour produire de l' électricité.

L' eau accumulée dans les barrages ou dérivée par les prises d' eau est envoyée sur les aubes d'une turbine. Celle-ci entraîne un alternateur qui transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. Le barrage quand à lui sert à constituer une réserve d'eau. L'usine est souvent en contrebas du barrage, soit plus près ou soit plus éloignée. Dans ce cas, l'eau est conduite vers l'usine par un canal de dérivation ou par une galerie creusée dans la montagne. L' extrémité aval est appelée la conduite forcée: c'est un gros tuyau qui descend la vallée. La puissance de l'eau, qui fait tourner la turbine, dépend du débit et de la hauteur de la chute.




Il existe différents types de centrales:

- Les centrales de basse chute, se trouvent sur les grands fleuves et fonctionnent au fil de l'eau avec un débit important, elles produisent sans interruption.

- Les centrales de moyenne chute, se trouvent en moyenne montagne, elles utilisent les réserves d'eau accumulées sur des courtes périodes. Ces centrales d' éclusée servent pour la régulation journalière ou hebdomadaire de la production.

- Les centrales de haute chute, se trouvent en altitude, les usines de lacs disposent de plus de 400 heures de réserves. Leur rapidité de démarrage permet de répondre de consommation, notamment en hiver.

3.Les barrages

Les dimensions d'un barrage sont des plus variables, elles peuvent aller, en hauteur, d'une dizaine de mètres environ (barrages sur le Rhin) à 180m (barrage de Tigne, en Savoie); en longueur, de quelques dizaines de mètres à prés d' un kilomètre (barrage de Matemale, Pyrénées Orientales).

CINQ TYPES DE BARAGES:

- Le barrage-voûte: La poussée des eaux sur le barrage peut être reportée sur les rives par effet d'arc.

- Le barrage-poids: La poussée sur le barrage peut être équilibrée par effet de gravité: c'est la masse du barrage qui s'oppose à cette poussée et la transmet au terrain de fondation. Quand le barrage est en béton il s'agit alors d' un barrage-remblai. Quand il est en terre ou en enrochement il s'agit alors d' un barrage à contre-forts.

- Les barrages mobiles: Constituent un cas particulier des barrages à contre-fort: Il s' agit d'une série de vannes qui, à pleine ouverture, assurent le plein rétablissement de la section du lit pour permettre aux crus de s' écouler sans relèvement de leur niveau naturel; la poussée des eaux sur les vannes, lorsqu'elle sont fermées est reportée sur les piles comme dans tout barrage à contrefort.

4.Les avantages et les inconvénients

Les avantages que nous offre les centrales hydrauliques sont le renouvellement constant de l'énergie motrice grâce au mécanisme du cycle de l'eau; la facilitée d'entretien et la faible usure du matériel qui travaille à vitesse et à température modéré; le haut niveau de rendement des machines, capable de transformer 90% de l' énergie de l'eau en énergie mécanique; aucun risque de pollution ; le faible coût et la souplesse d'exploitation, qu'accroissent encore les progrès de l' automatisme et des télécommandes.
L' énergie hydraulique fournit 15% de l' électricité produite par EDF.
C' est une énergie rapidement mobilisable: en quelques minutes, les plus grand barrages produisent 14000 MW sur les 23000 MW du parc de production hydraulique ( 1MW=1million de Watts).Ainsi, l'hydroélectricité joue le rôle de régulateur du système électrique français.
L'énergie hydraulique est économique à double titre. D'une part, ressource de base, l'eau, est gratuite et renouvelable. D' autre part, elle permet d'économiser le combustible nucléaire ou fossile. De plus cela crée des avantages dans le domaine des loisirs (création de lac et de station balnéaire) .

L' inconvénient est que cela gâche l'environnement, cela modifie l'aspect naturel du site et cela peut avoir des conséquences sur les poissons. Enfin, le barrage peut représenter un risque pour les personnes en aval.



5.LEUR HISTOIRE

Depuis l' antiquité, les hommes ont essayé de domestiquer la force de l'eau:

- IIème siècle av jc: première roue à palette et à augets qui permettent de se servir de la force de l'eau.

- Vers 260: il existe une "usine" près d'ARLES qui comporte une succession de moulin à eau, un aqueduc de 10KM et une chute de 18m.

- XIXè siècle: la turbine, les dynamos puis le couplage entre alternateur permettent de produire industriellement de l'électricité à partir de l' énergie mécanique. En 1883 le transformateur est créé.

- Entre les deux guerres mondiales: l' hydroélectricité connaît un développement spectaculaire avec plus de 50 barrages édifiés entre 1920 et 1940.

- Année 60 : en 1962, la moitié de la production française de l'électricité est d'origine hydraulique. Avec le choc pétrolier, le nucléaire deviendra prépondérant.

Pour en savoir plus sur les barrages: www.edf.fr