L’hydroélectricité est une source majeure d’énergie, en France et dans le monde.
C’est par ailleurs la première source d’électricité renouvelable dans l’hexagone.À l’heure de la transition énergétique, sa compréhension est utile.
Histoire et chiffres clés de l’hydroélectricité
Un peu d’histoire
L’utilisation de l’énergie de l’eau n’est pas un phénomène récent. Les moulins à eau ont fait leur apparition lors de la période Antique (au 1er siècle avant JC) aux alentours de la Grèce et de l’Asie Mineure.
L’empire romain et l’empire chinois ont ensuite construit des moulins similaires. Leurs fonctions étaient de moudre du grain ou encore de scier la pierre.
Au XIXe siècle, l’énergie hydraulique se développe en même temps que la révolution industrielle. Benoît Fourneyron, ingénieur français, invente la première turbine hydraulique en 1832. Cette invention entraînera d’autres avancées majeures, initiées par les Américains James B. Francis et Lester Allan Pelton, l’Autrichien Viktor Kaplan, ou le Français Aristide Bergès.
L’hydroélectricité se développe fortement au cours du XXème siècle, pour devenir l’une des principales sources d’électricité. Sa place dans le mix énergétique prend de l’ampleur. De grandes infrastructures voient le jour, à l’instar du barrage de Roselend dans les Alpes.
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L’hydroélectricité en France
La France dispose de ressources en eau abondantes. L’hydroélectricité représente ainsi la deuxième source de production électrique derrière le nucléaire dans le pays, et la première source d’électricité renouvelable.
Avec environ 25,7 GW installés en France métropolitaine, le pays dispose de l’un des plus grands parcs hydroélectriques en Europe, couvrant ainsi près de 10% de l’électricité consommée sur le territoire.
L’hydroélectricité dans le monde
Avec environ 16 % de la production électrique mondiale, l’hydroélectricité constitue la troisième source de production électrique mondiale, derrière les énergies fossiles, le charbon (41 %) et le gaz (21 %). La Chine est le premier pays producteur, devant le Canada, le Brésil et les États-Unis.
L’hydroélectricité et son fonctionnement
Les principes fondamentaux
L’hydroélectricité est une source d’énergie produite grâce à la force motrice de l’eau, qui passe dans une turbine. Les centrales hydroélectriques sont ainsi installées sur tous types de cours d’eau en France.
Pour produire de l’électricité, les centrales hydroélectriques sont composées de quatre éléments principaux :
- Une prise d’eau
- Une turbine
- Un alternateur
- Un transformateur
L’eau, qui rentre dans la centrale, active une turbine grâce à sa vitesse, qui actionne elle-même un alternateur. Celui-ci, couplé à un transformateur, transforme ainsi l’énergie mécanique en électricité.
L’eau est ensuite reversée dans la rivière.
Les différents types de centrales hydroélectriques
La production d’une centrale hydroélectrique dépend principalement de deux critères : la hauteur de chute (en mètre) et le débit d’eau (en m3/seconde).
On distingue généralement deux grands types de centrales hydroélectriques :
Message sur la collecte hydro giron + son ouverture en national le 25/07
Le cadre réglementaire
Pour exploiter une centrale hydroélectrique en France, il est nécessaire d’obtenir une autorisation d’usage de l’eau.
Deux régimes réglementaires régissent actuellement le droit à l’usage de l’eau sur le territoire :
Plusieurs mécanismes existent également en France pour sécuriser les revenus générés par la vente de l’électricité produite par une centrale hydroélectrique : le processus de mise en concurrence via des appels d’offres menés par l’Etat pour les unités de puissance supérieure à 1 MW ou le mécanisme de guichet ouvert pour les centrales de puissance inférieure à 1 MW.
Les unités lauréates d’appels d’offres menés par l’Etat ou ayant répondu au guichet ouvert peuvent ainsi bénéficier d’un tarif de rachat de l’électricité produite sécurisé sur 20 ans, contractualisé par la signature d’un contrat d’achat ou de complément de rémunération avec un acheteur obligé type EDF.
Au terme de ce contrat de 20 ans, les centrales de puissance inférieure à 1 MW peuvent obtenir un nouveau tarif en cas de rénovation ou de reconstruction de l’installation, et les centrales de puissance supérieure à 1 MW ont la possibilité de candidater à une nouvelle tranche d’appel d’offres en cas de reconstruction de l’unité.
Le cas échéant, les centrales ont aussi la possibilité de vendre l’électricité qu’elles génèrent librement sur le marché.
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