TPE hydroélectricité par des éleves de 1ereS2 de turgot

1. Quelle est la place de l‘hydroélectricité parmi les énergies d’aujourd’hui et quel est son avenir ?

4. I) De l’eau à l’électricité A/ Différents moyens de production Centrales de haute et moyenne chutes _ Hautes chutes supérieures à 300 mètres _ Utilise une turbine Pelton _ Faible débit et forte pression _ Moyennes chutes entre 300 et 150 mètres _ Utilise une turbine Francis _ Débits et pressions moyennes 1) Les centrales gravitaires

5. Centrale au fil de l’eau _ Hauteur de chute inférieur à 15 mètres _ Fort débit _ Le long des grand cours d’eau (exemple : Rhin) _ Equipé d’une turbine Kaplan

6. 2) Les centrales hydrauliques à réserve pompée _ Pompage lors des heures creuses _ Turbinage lors des heures dites « pleines » _ Economique

7. 3) Les usines marémotrices _ Utilise le phénomène de la marée _ Peut fonctionner selon deux modes : -Effet simple -Effet double _ Utilise un groupe bulbe (Turbine Kaplan)

8. B/Turbo-alternateur On peut répartir les turbines en deux groupes : _ Turbine à réaction : -Turbine immergée -Utilise l’énergie cinétique et la pression de l’eau. -L’eau est évacuée par un aspirateur en dessous de la turbine. _ Turbine à action : -Mise en rotation par une jet d’eau sous très haute pression -L’eau s’évacue naturellement par un conduit d’évacuation. _ La turbine transforme l’énergie hydraulique en énergie mécanique. _ Toujours composée : -une roue : Portée par une axe, munie d’aubes de pâles ou d’augets suivant les turbine -un distributeur : fixe ou réglable, il amène l’énergie hydraulique à la roue pour qu’elle puisse être exploitée par la roue.

9. 2) L’alternateur _ Composé de deux parties : -Le stator : Constitué de bobinage de cuivre. - Le rotor : Constitué d’ électro aimant _ Le rotor entrainé par la turbine tourne à l’intérieur du stator, cela provoque une variation de champ magnétique qui crée de l’électricité. _ f = kn la fréquence produite par l’alternateur dépend de la vitesse du rotor a l’intérieur du stator. _ Une fois l’électricité créée, elle est élevée a l’aide d’un transformateur pour être transporté sur de longue distance.

10. II) Sa place parmi les énergies d’aujourd’hui 1) Avantages et inconvénients

11. Avantages : -> Absence de dégagement gazeux (dont nocif) et de production de déchets -> Mise en service rapide -> Est un apport supplémentaire d’électricité lors de demandes trop fortes pour les centrales nucléaires. -> Peu coûteux à long terme -> Les lacs artificiels peuvent être utilisés comme réserves naturelles, parcs écologiques ou zones de divertissement. -> Les barrages, usines marémotrices, […] tout comme les viaducs peuvent être utilisés comme voies de communication -> La durée de vie des installations est plutôt longue. -> L’eau retenue peut servir à l’exploitation agricole

12. Inconvénients : -> Problèmes sociaux ; la délocalisation d’habitants -> Les installations modifient les courants marins et les écosystèmes avoisinants -> Développement bactériologique émissif en CO2 dans le bassin en amont du barrage -> Demande beaucoup d’entretien et de contrôles pour éviter les « lâchers d’eau », d’où une règlementation très stricte -> Le fonctionnement des infrastructures se fait en fonction de l’état de l’eau -> Le démantèlement des barrages vétustes demeure peu écologique -> Les installations dénaturent les paysages

13. 2) Parmi les énergies actuelles

21. Conclusion L’hydroélectricité occupe donc une place importante parmi les énergies. Technologie polyvalente, elle peut s'adapter à beaucoup de situations, tout en restant une source d'énergie propre. Son exploitation ne génère que très peu de déchets toxiques et aucune pollution atmosphérique. Elle s'inscrit donc dans un développement durable. Elle apparaît come un formidable atout pour l’après-pétrole, bien qu’elle présente de nombreux inconvénients, touchant à l’environnement, aux facteurs humains ou à la géopolitique… Dans les décennies à venir, l’hydroélectricité sera exploitée sous des infrastructures différentes que celles que l’on connait aujourd’hui. Par ailleurs, l’encombrement des sites terrestres devrait mener vers une orientation significative de la production d’hydroélectricité à partir des océans.