L'énergie électrique fournie par les turbines

 

Les moulins à eau.  S’ils ont été inventés par l’ingénieur romain Vitruve, au 1er siècle av. J.-C., les premiers moulins français ont été construits au 9e siècle par des moines. Ces moulins servaient à presser l’huile, à moudre le grain et à la taille de la pierre. Les minotiers sont à la fois mécaniciens et ingénieurs. Leur métier est précieux.  Car autour du moulin, l’on construit l'étang pour les poissons et des écuries pour les chevaux du meunier et ceux des paysans venus chercher leur farine. C’est un lieu de rencontre et d’activité. C’est aussi un site taxé.   Au début du 19e siècle, la France compte environ 16 000 moulins à eau et 4 000 moulins à vent.. Ce sont eux qui font tourner le pays ! L’invention qui change tout En 1832, Benoît Fourneyron, ingénieur des mines de Saint-Etienne, invente la turbine. La date retenue est celle du dépôt du brevet.  En réalité, cela faisait quelques années que différents ingénieurs travaillaient sur cette nouvelle technologie qui a révolutionné les moulins et ouvert la voie vers les centrales hydrauliques.  Ces dernières arrivent en 1882. Elles sont développées par Thomas Edison. En 2023, l’hydroélectricité représente 15 % de l’électricité produite dans le monde.[ C’est la troisième source de production de l'électricité derrière le charbon et le gaz. Et il s’agit de la première source d’énergie renouvelable, même si le solaire et l’éolien sont en train de la rattraper. En France, l’hydroélectricité représente 11 % de la production électrique. Des barrages immenses aux petites centrales Les grands fleuves sont tous équipés de barrages hydroélectriques. Mais on est loin d’avoir exploré tout le potentiel des petites installations.  C’est la stratégie que suit la Chine actuellement où l’hydroélectrique continue de croître. Ce pays est leader dans ce domaine, loin devant le Brésil, le Canada, les États-Unis et la Russie. La plupart de la production d’hydroélectricité dans le monde provient d’installations pharaoniques.  La petite hydroélectricité, c'est 11% de l'électricité renouvelable en France, mais elle reste sous-exploitée à cause de lourdes démarches administratives.  Les 3 plus grandes sont : Le barrage des Trois-Gorges dans l’Hubei en Chine, sur la rivière du Yang-Tsé-Kiang ou fleuve bleu, qui est le troisième fleuve le plus long du monde après le Nil et l’Amazone. Cette centrale produit 22 GW par an d’électricité en moyenne, soit un peu moins que deux réacteurs nucléaires en France.  Le deuxième site est partagé entre le Brésil et le Paraguay. Il s’appelle Itaipu. Avec ses 14 GW annuels,  cette centrale produit 90 % de l'hydroélectricité du Paraguay et 15 % de celle du Brésil. Ce site constitué de 20 unités de production génère l’équivalent d’un réacteur nucléaire de 2e génération en France.  Le troisième plus grand site du monde est encore en Chine. C’est la centrale de Xiluodu qui produit chaque année 13 GW d'électricité. Chez nous… En France, le site le plus grand est la centrale de Grand’Maison en Isère qui peut injecter chaque année environ 1,8 GW (1800 MW) dans le réseau. C’est suffisant pour apporter de l’électricité à 830 000 habitants tous les ans.  Il existe à l’autre bout de l’échelle des mini, micro ou pico centrales hydrauliques dont la production est inférieure à 10 MW.  Ainsi, une centrale qui produit 150 kW par an fournit de l’électricité à 250 habitants, un site qui fournit 500 kW suffit pour 850 habitants et le gros des petits modèles, capables de fournir 10 000 kW (10 MW) peut fournir jusqu’à 17 000 habitants. Il existe 2 700 installations de ce type en France qui fournissent 2,2 GW en moyenne chaque année. C’est plus que le site de Grand’Maison ! Dans le monde, ces installations représentent 78 GW d’électricité par an.  La moitié de cette capacité est installée en Chine.  Cette électricité est à la fois propre et stable, ce qui représente deux énormes avantages dans un monde en transition.  Les petites centrales sont moins coûteuses à installer, plus souples dans leur utilisation et plus respectueuses de la vie aquatique.  Par exemple, les vis hydrodynamiques qui sont de petites centrales prévues pour de basses chutes (1 à 10 mètres) produisent de l’électricité tout en laissant le passage libre aux poissons et à la plupart des alluvions.  Le retour des moulins à eau D’après les professionnels du secteur, le développement de la petite hydroélectricité peut se faire à travers :  la construction de nouveaux ouvrages,  l'équipement de sites existants : anciens moulins et barrages, l’adaptation d’infrastructures dédiées à d’autres usages hydrauliques : turbinage d’eau potable et d’eau usées, canaux d’irrigation, réseaux d’adduction, etc.  Le potentiel de développement du secteur en France serait l’équivalent de deux réacteurs nucléaires.  Les acteurs de la filière se plaignent de la législation actuelle sur l’eau et de l’administration qui limitent les projets voire empêchent leur conception.  Trouvera-t-on,  des compromis qui permettront de faire revivre les vieux moulins ?     Julien  La petite hydroélectricité, c'est 11% de l'électricité renouvelable en France, mais elle reste sous-exploitée  L'énergie mécanique produite par la puissante pression exercée par l'eau sur la turbine est transmise à l'alternateur qui la transforme en énergie électrique.