Barrage hydraulique : comment ça fonctionne ?

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Le barrage hydraulique sert à créer une énorme retenue d'eau.
Le barrage hydraulique sert à créer une énorme retenue d'eau.
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© Adobe Stock, NicoElNino

Fournie par le mouvement de l'eau, l'énergie hydraulique - la plus importante source d'énergie renouvelable en France - occupe une large part de la production d'électricité du pays. Elle est produite par les centrales hydroélectriques dont les plus puissantes sont situées en contrebas de barrages qui permettent de retenir l'eau. Mais comment fonctionne ce type d'installation ?

Centrale hydroélectrique : à quoi sert le barrage ?

Les centrales hydrauliques les plus importantes de France se situent en zone de moyenne montagne et de haute montagne. Dans ces lieux à fort relief, de l'eau s'écoule naturellement grâce aux torrents, aux glaciers, aux précipitations et à la fonte des neiges. Par le biais des cours des torrents ou grâce à des galeries d'adduction, l'eau est acheminée jusqu'à un lac artificiel. Celui-ci a vu le jour grâce à un barrage qui retient l'écoulement naturel de l'eau. Il est ainsi possible de stocker cette dernière à la demande, ou bien de l'envoyer grâce à différents systèmes vers l'usine (ou centrale) qui produit l'électricité. Le bâtiment se trouve toujours plus bas que le barrage ; l'eau chute donc de plusieurs mètres (au moins 30, mais 1 420 mètres pour la plus grande hauteur de chute de France située à Portillon, en Haute-Garonne).

Comment la force de l'eau devient-elle de l'électricité ?

Avec la force de son débit et de son dénivelé, l'eau fait fonctionner une turbine, soit une machine qui produit de l'énergie mécanique en tournant. Située dans la centrale hydroélectrique, elle met en mouvement un alternateur qui, lui, transforme l'énergie mécanique en électricité. En toute logique, plus le débit de l'eau est fort et la chute importante, plus la centrale est puissante.

Lorsque l'électricité est produite, un transformateur élève la tension du courant électrique, ce qui lui permet d'être transporté jusqu'à nous via les lignes à haute et à très haute tension. Quant à l'eau ? Après être passée par la turbine et avoir perdu sa puissance, elle est renvoyée jusqu'à une rivière par un canal prévu à cet effet appelé le canal de fuite.

L'énergie hydraulique, première source d'électricité renouvelable

Le barrage hydraulique occupe donc un rôle essentiel dans la fabrication d'électricité issue de l'énergie hydraulique. C'est en effet grâce au principe de la retenue, puis de l'ouverture soudaine de valves, que l'eau peut arriver avec force dans la turbine. En France, on compte environ 500 barrages de ce type.

À noter qu'il existe environ 2 500 installations hydroélectriques sur le territoire, mais que beaucoup sont de petites structures installées "au fil de l'eau", soit sur le cours de grands fleuves et de grandes rivières. Elles ne possèdent pas de barrage et produisent de l'électricité en temps réel, avec une puissance bien moins importante que les installations de montagne.

Au total, d'après France Hydro Electricité, l'énergie hydraulique est la deuxième source d'électricité en France, la première source d'électricité renouvelable, et couvre environ 10% de l'électricité consommée.

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