Qu'est-ce qu'une centrale hydroélectrique

Qu'est-ce qu'une centrale hydroélectrique ?

Définition d'une centrale hydroélectrique

Une centrale hydroélectrique est définie comme une installation qui génère de l'électricité en utilisant l'énergie cinétique de l'eau qui tombe pour faire tourner une turbine.

Dans une centrale hydroélectrique, l'énergie cinétique développée par la gravité de l'eau qui tombe d'un niveau plus élevé à un niveau plus bas est utilisée pour faire tourner une turbine afin de produire de l'électricité. L'énergie potentielle stockée dans l'eau au niveau supérieur se libère sous forme d'énergie cinétique lorsqu'elle tombe au niveau inférieur. Cette turbine tourne lorsque l'eau qui tombe frappe les pales de la turbine. Pour obtenir une différence de hauteur d'eau, les centrales hydroélectriques sont généralement construites dans des zones montagneuses. Sur le cours d'une rivière en zone montagneuse, un barrage artificiel est construit pour créer la hauteur d'eau nécessaire. De ce barrage, l'eau est laissée à couler de manière contrôlée vers les pales de la turbine. Ainsi, la turbine tourne en raison de la force de l'eau appliquée à ses pales et donc l'alternateur tourne car l'arbre de la turbine est couplé à l'arbre de l'alternateur.

L'avantage principal d'une centrale hydroélectrique est qu'elle n'a pas besoin de combustible. Elle a seulement besoin d'une hauteur d'eau, qui est naturellement disponible une fois que le barrage est construit.

Aucun combustible signifie aucun coût de combustible, aucune combustion, aucuns gaz d'échappement, et aucune pollution. Cela rend les centrales hydroélectriques propres et respectueuses de l'environnement. Elles sont également plus simples à construire par rapport aux centrales thermiques et nucléaires.

La construction d'une centrale hydroélectrique peut être plus coûteuse qu'une centrale thermique en raison du coût de construction d'un grand barrage. Les coûts d'ingénierie sont également élevés. De plus, les centrales hydroélectriques ne peuvent pas être construites n'importe où ; elles nécessitent des emplacements spécifiques, souvent éloignés des centres de charge.

Il est donc nécessaire de disposer de lignes de transport longues pour transmettre l'électricité générée vers les centres de charge. Ainsi, le coût de transport peut être assez élevé.

Malgré cela, l'eau stockée dans le barrage peut également être utilisée pour l'irrigation et d'autres usages similaires. Parfois, en créant un tel barrage sur le cours d'une rivière, les inondations occasionnelles en aval de la rivière peuvent être significativement contrôlées.

Seuls six composants principaux sont nécessaires pour construire une centrale hydroélectrique. Ce sont le barrage, le tunnel de pression, le réservoir de compensation, la maison de valves, la conduite forcée, et le bâtiment de production.

Le barrage est une barrière artificielle en béton construite en travers du cours de la rivière. La zone de capture derrière le barrage crée un vaste réservoir d'eau. Le tunnel de pression transporte l'eau du barrage à la maison de valves.

Dans la maison de valves, il existe deux types de valves. Le premier est la vanne de purge principale et le second est une vanne d'isolement automatique. Les vannes de purge contrôlent l'eau qui s'écoule vers l'aval et les vannes d'isolement automatiques arrêtent l'écoulement de l'eau lorsque la charge électrique est soudainement coupée de la centrale. La vanne d'isolement automatique est une vanne de protection qui ne joue aucun rôle direct dans le contrôle de l'écoulement de l'eau vers la turbine. Elle ne fonctionne que pendant les urgences pour protéger le système d'une rupture.

La conduite forcée est un pipeline en acier qui relie la maison de valves au bâtiment de production. L'eau s'écoule à travers la conduite forcée de la maison de valves au bâtiment de production. Dans le bâtiment de production, il y a des turbines hydrauliques et des alternateurs avec des transformateurs de puissance associés et des systèmes de commutation pour générer et faciliter la transmission de l'électricité.

Enfin, nous aborderons le réservoir de compensation. Le réservoir de compensation est également un accessoire protecteur associé à la centrale hydroélectrique. Il est situé juste avant la maison de valves. La hauteur du réservoir doit être supérieure à la hauteur de l'eau stockée dans le réservoir d'eau derrière le barrage. Il s'agit d'un réservoir d'eau ouvert en haut.

Le but de ce réservoir est de protéger la conduite forcée de la rupture lorsque la turbine refuse soudainement de prendre l'eau. Au point d'entrée des turbines, il y a des portes de turbine contrôlées par des régulateurs. Le régulateur ouvre ou ferme les portes de turbine en fonction des fluctuations de la charge électrique. Si la charge électrique est soudainement coupée de la centrale, le régulateur ferme les portes de turbine et l'eau est bloquée dans la conduite forcée. L'arrêt soudain de l'eau peut causer une rupture sérieuse de la conduite forcée. Le réservoir de compensation absorbe cette surpression en faisant varier le niveau d'eau dans ce réservoir.

Construction d'une centrale hydroélectrique

La construction d'une centrale hydroélectrique implique la création d'un barrage, d'un tunnel de pression, d'une maison de valves, d'une conduite forcée, d'un bâtiment de production et d'un réservoir de compensation.

 Avantages de l'énergie hydroélectrique

Ces centrales sont rentables et respectueuses de l'environnement, car elles n'ont pas besoin de combustible et ne produisent pas de pollution.

Inconvénients de l'énergie hydroélectrique

Les coûts de construction élevés et la nécessité de lignes de transport longues pour livrer l'électricité là où elle est nécessaire peuvent être des inconvénients.

Avantages supplémentaires des barrages

Les barrages utilisés dans les centrales hydroélectriques peuvent également offrir des avantages tels que le soutien à l'irrigation et la lutte contre les inondations.