L’hydroélectricité: Les ouvrages

Pour pouvoir produire de l’hydroélectricité, il ne suffit malheureusement pas d’avoir un cours d’eau. Il faut aussi avoir une chute d’eau. Nous allons voir quels sont les ouvrages nécessaires.

Un peu de théorie pour mieux comprendre

Formule de calcul de la puissance

La puissance obtenue est  fonction de la hauteur de chute et du débit selon la formule suivante :

P = H x Q x rhô x g x η
P en puissance produite (en KW),
H hauteur de chute (en mètres)
Q débit de l’installation (en m³/s)
rhô la masse volumique de l’eau (1.000 kg/m³)
g la constante d’accélération de la gravité (9,81 m/s²)
η  le rendement de l’installation (dépend du type de moteur hydraulique et du débit instantané par rapport au débit nominal)
En voyant cette formule, nous pouvons en déduire que c’est la conjugaison du débit et de la hauteur de chute qui permet d’obtenir une certaine puissance exploitable.

TDM Maseyek Chute eau
TDM Maseyek Chute eau

Comme augmenter le débit ne peut se faire, il reste à créer une différence de niveau entre l’amont et l’aval au moyen d’un barrage artificiel, les endroits exploités avec un barrage naturel sont très rares.

 

 

 

 

Les Avins le barrage avec ses vannes à restaurer
Les Avins le barrage avec ses vannes à restaurer

Le barrage peut être construit en dur (enrochement, maçonnerie, béton) et être équipé d’un déversoir qui permet au débit non turbiné de rejoindre l’aval ou être constitué de vannes tel le barrage de Les Avins ou  les barrages le long de la Meuse. L’eau s’accumule en amont, cette zone s’appelle le bief. Lorsque le débit est trop faible, le bief sert d’accumulateur. Le moteur hydraulique fonctionne de manière non-continue. Si par contre le débit est trop important, la différence de niveau entre l’amont et l’aval se réduit  voire disparaît en cas de crue. Dans ce cas, le moteur hydraulique ne peut plus fonctionner.

 

 

 

Les Avins Fin du canal amznée et vanne de by-pass
Les Avins Fin du canal amznée et vanne de by-pass

En amont du barrage, nous trouvons la prise d’eau et suivant la configuration de l’endroit,  le canal ou la conduite d’amenée. Dans le cas des faibles chutes, ce tronçon est le plus horizontal possible pour conserver la différence de hauteur créée par le barrage.

Il se trouve ensuite un équipement très important pour la sécurité, c’est la grille et son éventuel dégrilleur. La grille se charge de retenir les « objets » qui risqueraient de provoquer des dégâts au moteur. Le dégrilleur a pour rôle de nettoyer cette grille de façon à minimiser les pertes de charge et donc la chute de puissance qui en découle. Suivant la technologie du moteur, la grille peut être assez large et dans ce cas ne pas nécessiter de dégrilleur, une action manuelle de temps en temps est suffisante.

Nous trouvons ensuite les constructions qui soutiennent et protègent le moteur hydraulique et ses auxilliaires

La sortie est généralement la plus directe possible.

La passe à poissons

L’inconvénient du barrage est qu’il empêche le passage des poissons migrateurs. La passe à poissons leur permet de contourner l’ouvrage. Ce sujet sera traité plus en détail dans un autre article.

Articles en relation: