Introduction

• Nous allons vous présenter le fonctionnement des centrales hydrauliques. De nombreuses civilisations se sont servies de la force de l’eau qui représentait une des source d’énergie les plus importante avant l’ère de l’électricité.

C’est une solution mise en œuvre dans la production d’électricité car elle utilise une énergie renouvelable, elle est aussi considérée comme une énergie propre.

SommaireI/Histoire de la centrale hydrauliqueI/Histoire de la centrale hydrauliqueII/Présentation générale de la centrale hydraulique.II/Présentation générale de la centrale hydraulique. 1/A quoi sa sert? 2/Les différents types de centrales 3/Les trois type de turbines 4/Carte de France 5/Usine Marémotrice de la RanceIII/Fonctionnement de la centrale hydrauliqueIII/Fonctionnement de la centrale hydraulique.. 1/Schéma explicatif du fonctionnement 2/Retenu de l’eau 3/La production d’électricité 4/Conduite forcée de l'eau 5/L’adaptation de la tensionIV/ConclusionIV/Conclusion

I/Histoire de la centrale

hydrauliqueDepuis l' antiquité, les hommes ont essayé de contrôler la force de l'eau:

Vers 260 une "usine" près d'ARLES qui comportait une succession de

moulin à eau un aqueduc de 10 km et une chute de 18m fut crée.

Entre les deux guerres mondiale: l' hydroélectricité connaît un

développement spectaculaire avec plus de 50 barrages bâti entre 1920

et 1940Puis en 1962, la moitié de la

production française de l'électricité est d'origine hydraulique

II/Présentation générale de la

centrale hydraulique

1/A quoi sa sert?1/A quoi sa sert?Les énergies renouvelables sont issues de sources naturelles considérées comme inépuisables, d’où leur nom de « renouvelable ». Les centrales fonctionnant grâce aux énergies renouvelables utilisent, pour produire de l’électricité la force de beaut .

2/Les différents types de centrales2/Les différents types de centrales

Il existe actuellement différents types de centrales:-Les centrales de basse chute, se trouvent sur les grands fleuves

et fonctionnent au fil de l'eau avec un débit important, elles produisent sans interruption.

        - Les centrales de moyenne chute, se trouvent en moyenne en montagne, elles utilisent les réserves d'eau accumulées sur des courtes périodes. Ces centrales d' éclusée servent pour la

régulation journalière ou hebdomadaire de la production.

        - Les centrales de haute chute, se trouvent en altitude, les usines de lacs disposent de plus de 400 heures de réserves. Leur

rapidité de démarrage permet de répondre de consommation, notamment en hiver.

3/Les trois sortes de turbines3/Les trois sortes de turbines

Les turbines se situent à la base d’un barrage hydraulique et sont actionnées par l’écoulement de l’eau et actionne un alternateur qui produit de l’électricité

Il existe aujourd’hui trois différents types de turbines:

-La turbine Pelton-La turbine Francis

-La turbine Kaplan et Hélice

4/Carte des usine hydraulique en France4/Carte des usine hydraulique en France

En France, 8 % de l'électricité est produite à partir d'énergies renouvelables au premier rang desquelles se situe l'énergie

hydraulique. Le parc de production hydraulique est présent sur l'ensemble du territoire français avec un

potentiel exploité à plus de 90 %

Limoge Grenoble

Mulhouse

Toulouse Marseille

5/Usine Marémotrice de la Rance5/Usine Marémotrice de la Rance

L'usine marémotrice de la Rance est une centrale électrique tirant son énergie de la force de la marée. Elle se trouve à l'estuaire de la Rance,

en France. C'est la première usine marémotrice au monde.

L'électricité est produite par 24 groupes bulbes (turbines utilisant à la fois la force des marées

ainsi que celle du courant de la rivière et tournant donc dans les deux sens ).

Elle constitue 60% de la production électrique de la Bretagne

IV/Fonctionnement de la IV/Fonctionnement de la centrale hydrauliquecentrale hydraulique

1/Schéma explicatif du fonctionnement1/Schéma explicatif du fonctionnement

1-Retenue d’eau2-Conduite forcée de l’eau3-Production d’électricité4-Adaptation de la tension

IV/ConclusionIV/Conclusion• En conclusion, nous avons pu voir que

l'energie produite pas les centrales hydraulique représente une des principales source d'électricité en France.

• L'hydroélectricité offre de nombreux atouts comme:

• - Energie renouvelable• - Non polluante• - Economique

La retenue d’eauLa retenue d’eauUn barrage retient de grande quantité d’eau.Il existe trois type de barrages:

• Le barrage-voûte: La poussée des eaux sur le barrage peut être reportée sur les rives par effet d'arc.

•         - Le barrage-poids: La poussée sur le barrage peut être équilibrée par effet de gravité: c'est la masse du barrage qui s'oppose à cette poussée et la transmet au terrain de fondation. Quand le barrage est en béton il s'agit alors d' un barrage-remblai. Quand il est en terre ou en enrochement il s'agit alors d' un barrage à contre-forts.

•         - Les barrages mobiles: Constituent un cas particulier des barrages à contre-fort: Il s' agit d'une série de vannes qui, à pleine ouverture, assurent le plein rétablissement de la section du lit pour permettre aux crus de s' écouler sans relèvement de leur niveau naturel; la poussée des eaux sur les vannes, lorsqu'elle sont fermées est reportée sur les piles comme dans tout barrage à contrefort.

Conduite forcée de l’eauConduite forcée de l’eau

Des vannes sont ensuite ouvertes afin d’acheminer l’eau jusqu’à la central par de longs tuyaux

Production d’électricitéProduction d’électricité

• À la sortie de la conduite, dans la centrale, la force de l'eau fait tourner une turbine qui fait à son tour fonctionner un alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine, l'alternateur produit un courant  électrique alternatif.

• La puissance de la centrale dépend de la hauteur de la chute et du débit de l'eau. Plus ils seront importants, plus cette puissance sera élevée.

Adaptation de la tensionAdaptation de la tension

Un transformateur élève la tension de l’électricité pour les transport dans les lignes haute tension

La turbine Kaplan et HéliceLa turbine Kaplan et Hélice

Parfaitement adaptée aux basses chutes et forts débits, avec une

roue type hélice, comme celle d'un

bateau. Viktor Kaplan a mis au point une

roue à hélice dont les pales peuvent

s'orienter en fonction des débits utilisables

Débit : - 350 m3/s

La turbine FrancisLa turbine Francis

• Ce type de turbines se rencontre régulièrement dans les vieux aménagements basse chute.

• La turbine Francis est adaptée pour les hauteurs de chute entre 20 et 700 mètres, pour des puissances de quelques kilowatt à plusieurs centaine de megawatt et pour les débits jusqu'à 30 000 l/s.Le diamètre de la roue varie de

quelques centaines de millimètres jusqu'à environ 10

mètres.

Débit 4 - 55 m3/s

La turbine PeltonLa turbine Pelton• Cette turbine est du type « à action » car l’énergie potentielle de l’eau venant d’une conduite forcée est transformée en énergie cinétique, par l’action d’un

jet d’eau sur les augets de la roue.Elles sont adaptées à des chutes dites « hautes chutes »

Les turbines Pelton utilisent la roue dite « à augets ». Cette roue

ressemble à un disque équipés d’augets ressemblant à des demi-

coquille de noix, placés en circonférence. La forme de ces

augets est très évoluée et permet au jet d’eau qui les frappe de se séparer en 2 jets déviés sur les

côtés de la roue. Débit : - 15 m3/s