La production d’énergie hydroélectrique est une technologie d’ingénierie qui convertit l’énergie de l’eau contenue dans une masse d’eau, comme une rivière, un lac ou un océan, en énergie électrique.
1、Principe
Le principe de l'hydroélectricité consiste à exploiter l'énergie potentielle d'une masse d'eau pour produire un travail. Les principaux facteurs sont le débit et la hauteur de chute. Le débit désigne le volume d'eau traversant un lieu en une unité de temps. La hauteur de chute est la différence de niveau d'une masse d'eau lors de son exploitation pour la production d'électricité, également appelée chute de chute (voir « hauteur de chute hydroélectrique »).
La capacité de production d'énergie hydroélectrique est exprimée en puissance hydroélectrique. La formule de base de l'énergie hydroélectrique est la suivante :
Où P est la puissance, kW ; η est l'efficacité totale du processus de développement et de conversion de l'énergie ; Q est le débit utilisé pour la production d'énergie, m3/s ; H est la hauteur manométrique utilisée pour la production d'énergie, m.
2、Caractéristiques
La production d'énergie hydroélectrique convertit l'énergie hydraulique en électricité. Il s'agit d'un processus qui combine le développement de l'énergie primaire et la construction de l'énergie secondaire. Elle présente également les caractéristiques suivantes :
(1) L'hydroélectricité est une source d'énergie renouvelable. Elle exploite le cycle hydrologique naturel, la masse d'eau étant impliquée dans le mouvement de la surface terrestre, grâce aux variations d'altitude de l'énergie libérée. Sous l'action du soleil, le cycle hydrologique est continu et ne s'arrête jamais. Par conséquent, l'énergie utilisée dans l'hydroélectricité a la particularité d'être régénérée à plusieurs reprises et inépuisable. Dans la classification énergétique, l'hydroélectricité, l'énergie solaire, l'énergie éolienne, l'énergie océanique, l'énergie de la biomasse, etc., appartiennent aux énergies renouvelables ; le charbon, le pétrole, le gaz naturel, etc., appartiennent aux énergies non renouvelables de consommation.
(2) L'énergie hydraulique est une énergie propre. L'énergie hydraulique est naturellement présente dans les masses d'eau. Son développement et sa conversion en électricité ne subissent aucune modification chimique, aucun rejet de substances nocives et aucune pollution environnementale. C'est donc une énergie propre. Les centrales hydroélectriques dotées de réservoirs peuvent également améliorer le climat et l'environnement locaux une fois construites.
(3) L'hydroélectricité est une énergie bon marché. Après la construction d'une centrale hydroélectrique, celle-ci peut exploiter les ressources hydrauliques renouvelables, sans nécessiter de combustible, ce qui permet de réaliser des économies. Les coûts d'entretien et de gestion de la centrale hydroélectrique sont également faibles.
(4) L'hydroélectricité est flexible et présente d'importants avantages économiques. Les groupes électrogènes démarrent rapidement, adaptent rapidement leur production et fonctionnent avec souplesse. Ils constituent la meilleure source d'alimentation de secours pour les pics, la fréquence et les accidents du réseau électrique. Ils améliorent le fonctionnement du réseau, améliorent la qualité de l'électricité et préviennent l'expansion des accidents. Ils jouent un rôle important et présentent d'importants avantages économiques.
(5) Forte productivité de la production hydroélectrique. L'investissement dans la construction de centrales hydroélectriques équivaut, dans une certaine mesure, à celui consacré à l'extraction du charbon, à la construction de voies ferrées et à la construction de centrales thermiques, tous projets confondus. Les coûts d'exploitation des centrales hydroélectriques sont moindres, et la productivité de la main-d'œuvre est supérieure à celle de la production thermique.
(6) Le développement de l'hydroélectricité offre simultanément des avantages globaux. L'hydroélectricité permet une utilisation globale des ressources en eau fluviale, notamment pour la lutte contre les inondations, l'irrigation, l'approvisionnement en eau, la navigation, les produits aquatiques et le tourisme. L'exploitation globale de tous les aspects, à la fois complémentaires et complémentaires, mais aussi contradictoires et contraignants, est un principe essentiel. Il est donc nécessaire de prendre en compte les besoins spécifiques de chaque secteur afin d'obtenir les meilleurs avantages globaux.
(7) Lors de la construction de réservoirs de grandes et moyennes tailles de centrales hydroélectriques, les pertes dues aux inondations sont généralement plus importantes et la réinstallation des immigrants est plus complexe.
(8) La production hydroélectrique est affectée par les variations du débit des rivières. Les centrales hydroélectriques dont les réservoirs sont mal régulés présentent une grande différence de production entre les périodes de crue et de sécheresse.
3、Exigences de base pour la construction d'une centrale hydroélectrique
(1) Faire un bon travail de recensement des ressources et de diverses enquêtes.
(2) Préparez soigneusement la planification de la rivière, effectuez les travaux préliminaires, sélectionnez les meilleurs projets de développement et mettez en œuvre le développement de l'échelle de la rivière.
(3) Exploiter pleinement les avantages de la production hydroélectrique dans le système électrique et améliorer l’économie et la fiabilité du système électrique.
(4) Évaluer correctement les impacts sociaux, économiques et environnementaux de la construction hydroélectrique, y compris : les avantages d’une utilisation et d’un développement complets du fleuve, les avantages de la promotion du développement économique et social régional, les avantages d’une économie importante de carburant et les impacts possibles sur la navigabilité, la traversée des poissons et des forêts.
(5) En fonction des caractéristiques naturelles et sociales, il est nécessaire de prêter attention à la gestion des inondations et des sédiments dans la construction des centrales hydroélectriques, et de traiter avec prudence l'inondation des réservoirs et la question de la migration.
Développement de la petite hydroélectricité
Les premières centrales hydroélectriques développées dans le monde étaient de petite taille, puis se sont progressivement étendues à des centrales de taille moyenne et grande. Après les années 1970, en raison de l'évolution de l'économie énergétique mondiale, certains pays ont accordé un regain d'intérêt au développement de la petite hydroélectricité. La Chine a toujours accordé une grande importance au développement de la petite hydroélectricité et, fin 1999, elle avait construit 43 364 petites centrales hydroélectriques, pour une capacité installée totale de 25,58 GW et une production annuelle d'électricité de 72 milliards de kWh. La petite hydroélectricité est devenue l'une des principales sources d'énergie dans les zones rurales chinoises et a joué un rôle majeur dans l'amélioration des conditions de vie des habitants, le développement de leur culture et le développement de l'économie. La petite hydroélectricité chinoise représente le plus grand nombre, la plus grande envergure et le plus grand taux de pénétration de la petite hydroélectricité au monde.
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