Petite centrale hydroélectrique

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Turbine de type Francis avec sa génératrice

Une petite centrale hydroélectrique est une centrale électrique utilisant l'énergie hydraulique pour produire de l'électricité à petite échelle. Cette électricité peut être utilisée pour alimenter des sites isolés (une ou deux habitations, un atelier d’artisan, une grange…) ou revendue à un réseau public de distribution. Certaines centrales peuvent être construites avec des capacités de stockage d’énergie.

Principe de fonctionnement[modifier | modifier le code]

Article principal : Énergie hydroélectrique.

Le principe de fonctionnement d'une petite centrale hydroélectrique consiste à transformer l'énergie potentielle d'une chute d'eau en énergie mécanique grâce à une turbine, puis en énergie électrique au moyen d'une génératrice. La puissance installée de la centrale est fonction du débit d'eau turbiné et de la hauteur de chute.

Centrale hydraulique à tourbillons[modifier | modifier le code]

Ce type de centrale mis au point en Autriche, au potentiel immense et demandant peu de technique, n'a pas besoin d'une grande pente pour fonctionner. Un canal d'amenée d'eau d'une rivière vers un bassin de rotation circulaire d'un certain diamètre avec un rotor à pales placé au centre du bassin, permet la production de 80 à 130 MWh par an, selon la quantité d'eau et la profondeur du bassin. Le rotor fonctionne par la force du courant et de la pesanteur, entraînant un générateur qui va produire l’électricité.

Une centrale hydraulique à tourbillons peut fonctionner dès une hauteur de chute de 0,7 mètre et une quantité d’eau moyenne de 1 000 litres par seconde. Cette technologie ne présente pratiquement pas de danger pour les poissons car ces derniers peuvent traverser sans danger la petite centrale hydraulique aussi bien en amont qu’en aval[1].

Une première centrale hydraulique à tourbillons de Suisse a été inaugurée à Schöftland dans le canton d'Argovie en Suisse, le 25 septembre 2010. Cette centrale utilise un bassin de 6,5 mètres de diamètre et un rotor de 1,7 tonne tournant à 20 tours par minute et étant donc sans danger pour la faune des rivières. Elle produit 10 à 15 kW en continu, soit 130 000 kWh sur un an, permettant ainsi d'alimenter en électricité environ 25 foyers[2],[3].

Hydrolienne fluviale[modifier | modifier le code]

Article principal : Hydrolienne.

Le projet HARVEST (Hydrolienne à Axe de Rotation Vertical STabilisé), issu du regroupement de plusieurs laboratoires, 3S-R de l'université Joseph-Fourier (UJF), G2ELab et LEGI (de Grenoble Institut national polytechnique (G-INP)) et LAMCOS (de l'INSA de Lyon), visait à développe un nouveau concept d'hydrolienne pour la récupération de l'énergie des courants marins et fluviaux. Une phase expérimentale a consisté à implanter une première tour à Pont-de-Claix (Isère) dans un canal EDF la fin 2008 ; les turbines étaient alors à l’échelle 1/2. L’étape suivante a consisté à rassembler plusieurs tours pour former un parc, avec l’objectif de tester une « ferme fluviale » en 2010.

En 2014, la start-up grenobloise HydroQuest[4], jusqu'alors spécialisée dans les hydroliennes fluviales installées à Grenoble, Orléans et en Guyane, a annoncé un partenariat avec les Constructions Mécaniques de Normandie (CMN) et l'ambition de devenir leader français de l'hydrolien, avec l'intention de produire de grandes hydroliennes modulables à axes verticaux dites « turbines à flux transverses »[5]. En mai 2015, Hydroquest a mis sur le marché deux hydroliennes fluviales de 40 et 80 kW, après deux ans de tests en Guyane et depuis fin 2014 à Orléans. HydroQuest évalue le marché mondial potentiel à plus de 3 000 MW, soit quelque 15 milliards d’euros. L'entreprise table sur la vente de 300 à 500 machines par an d'ici 2020. HydroQuest revendique un coût du mégawattheure compris entre 50 et 200 euros, selon les conditions rencontrées sur le fleuve[6].

L'entreprise EcoCinetic, basée à La Rochelle, commercialise une picohydrolienne destinée aux cours d'eau ; inspirée du rotor de Savonius, la turbine affiche un rendement proche des 30 % et est destinée à produire de l'électricité au fil de l'eau pour des vitesses de courant allant de 1,2 à 4 m/s ; selon la vitesse du cours d'eau, le prix de revient du mégawattheure produit se situe entre 40 et 150 euros[7].

Puissance[modifier | modifier le code]

Micro-centrale sur la Seine à Chappes (Aube).
Micro-centrale de Coly-Lamelette sur l'Isle à Sourzac.

De la plus puissante à la moins puissante, on distingue[8]:

  • la petite centrale hydraulique (puissance allant de 0,5 à 10 mégawatts),
  • la micro-centrale (de 20 à 500 kilowatts),
  • la pico-centrale (moins de 20 kilowatts).

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Site de l'Association pour le non nucléaire
  2. (fr) Première centrale hydraulique à tourbillons de Suisse inaugurée sur la Tribune de Genève
  3. (fr)(de) Première centrale hydraulique à tourbillons de Suisse inaugurée, accompagné d'une vidéo sur l'installation
  4. Site internet d'Hydroquest
  5. Annonce faite lors de la Convention Thetis EMR (Convention internationale des Energies Marines Renouvelables) ; selon Roux B; (2014) HydroQuest veut implanter 10 hydroliennes marines en Basse-Normandie, brève, Cleantech Republic, 22.04.14
  6. Hydroliennes - HydroQuest commercialise ses turbines fluviales, La lettre des énergies renouvelables du 27/05/2015.
  7. Au fil de l'eau... hydroliennes en version fluviale, EurObserv'ER, 29 juillet 2014
  8. L'énergie hydraulique sur le site de l'ADEME

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]