Date de mise en ligne : 7 mars 2006

Date de dernière modification : 30 mars 2006

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Fonctionnement et potentiel de la petite hydroélectricité

L’hydroélectricité est l’ancêtre des énergies propres. On installait des turbines sur les cours d’eau bien avant que le terme « énergie renouvelable » ne soit utilisé pour la première fois. Mais aujourd’hui, cette énergie paraît quelque peu oubliée face aux technologies de pointe que sont les éoliennes, les panneaux solaires,.... Elle recèle pourtant encore des perspectives intéressantes.

On parle de petite hydroélectricité pour les centrales dont la puissance nominale est inférieure à 10MW. C’est pour ces centrales que le potentiel de développement est le plus important aujourd’hui en France car les possibilités d’implantation de barrages ont d’ores et déjà été toutes utilisées. Par ailleurs, c’est le seul type de centrale qui peut être exploité par un particulier, les usines de taille plus importante (> 8MW) étant le monopole d’EDF.

Les petites centrales sont elles-mêmes divisées en plusieurs catégories dont la définition n’est pas établie de manière très arrêtée. Sur ce site, nous proposons la définition ci-dessous mais on pourra trouver, de ci de là, des points de vue différents (ce qui n’a finalement que peu d’importance) :

 la pico-centrale hydroélectrique à une puissance inférieure à 100 kW ;
 puis vient la micro-centrale d’une puissance inférieure à 500 kW ;
 et enfin la mini-centrale dont la puissance ne dépasse pas les 2KW.

Quelle que soit sa taille, la petite hydroélectrique a de nombreux avantages :
 faibles coûts d’entretien ;
 ressource naturelle et gratuite ;
 fonctionnement fiable et éprouvé : de nombreuses turbines fonctionnent sans sourciller pendant plus de cinquante ans.

Une installation hydroélectrique comprend :
 la turbine proprement dite, c’est-à-dire la pièce métallique qui va être entraînée en rotation par le mouvement de l’eau ;
 le régulateur, qui va, comme son nom l’indique, réguler le débit de l’eau de sorte à maintenir un flux aussi constant que possible : le courant alternatif produit doit en effet avoir une fréquence précise ;
 une génératrice qui va transformer le moment cinétique de la turbine en électricité.

On distingue plusieurs types de turbines. Le choix de l’une ou de l’autre est commandé par le débit de l’eau, ou plutôt par la régularité de ce débit. En effet, le rendement de certaines turbines est très sensible à la moindre variation du flux incident. De telles turbines ne peuvent être utilisées que dans des cours d’eau au débit parfaitement régulier. Les principales turbines utilisées sont, par sensibilité décroissante aux variations du débit :
 la turbine Pelton qui se présente sous la forme d’une roue à augets mue par un jet d’eau ;
 la turbine Kaplan (turbine axiale) dont l’hélice est munie de pales mobiles de sorte à absorber une partie des variations du débit incident ;
 la turbine Francis, roue immergée qui exploite aussi bien les différences de vitesses que les écarts de pressions.

On dénombre aujourd’hui en France un peu plus de 1700 petites centrales de moins de 8MW pour une puissance totale de l’ordre de 2TW. On estime que la France pourrait accueillir d’ici 2015 une puissance supplémentaire de 7TW dont une partie (environ 30%) en améliorant le parc existant ou en remettant en fonction des installations abandonnées.

Mais attention, l’installation d’une mini-centrale hydrélectrique est soumise à une réglementation très précise et contraignante. De nombreux règlements visant à protéger la faune, la flore, l’utilisation de l’eau... s’appliquent. Vous obtiendrez toutes les informations nécessaires sur le site du ministère de l’industrie.

Pour finir, il faut savoir que la société canadienne CETC-VARENNES met gratuitement à disposition le logiciel Retscreen qui vous permettra d’estimer le potentiel de production de votre site.