Turbine hydroélectrique : définition, questions et sources d'informations

Les turbines sont classées en différents types selon leur principe de fonctionnement, leur fluide moteur et leur direction d'écoulement :

• Les turbines hydrauliques utilisent l'énergie de l'eau. Parmi elles, les turbines à action où l'énergie de pression est convertie en énergie cinétique avant d'actionner les pales (exemple : turbine Pelton). Les turbines à réaction, elles, transforment l'énergie de pression dans le distributeur et le rotor (exemples : turbines Francis et Kaplan).

• Les turbines à vapeur fonctionnent avec de la vapeur produite par une chaudière, utilisée pour générer de l'énergie mécanique ou électrique.

• Les turbines à gaz utilisent des gaz chauds issus de la combustion pour entraîner un rotor. Elles sont courantes dans les centrales électriques et les moteurs d'avion.

• Les turbines éoliennes exploitent l'énergie cinétique du vent pour produire de l'électricité.

Les composants travaillent ensemble pour convertir efficacement l’énergie hydraulique en énergie mécanique et électrique :

• La roue transforme l’énergie hydraulique en énergie mécanique grâce à ses aubes, qui dévient le flux d’eau pour produire la puissance souhaitée.

• Le distributeur et les directrices régulent le débit d’eau entrant dans la turbine et le distribuent uniformément sur la roue pour maximiser l’efficacité.

• L'arbre transmet l’énergie mécanique de la roue au générateur, permettant de produire de l’électricité.

• La bâche spirale dirige l’eau vers la roue tout en minimisant les pertes d’énergie grâce à sa forme optimisée.

• Le diffuseur ou cône d’aspiration, situé sous la roue, récupère une partie de l’énergie cinétique restante et réduit la vitesse de l’eau avant son évacuation.

Les turbines hydrauliques contribuent à la production d’énergie renouvelable en exploitant la force et le mouvement de l’eau pour générer de l’électricité sans émissions de gaz à effet de serre. Elles utilisent l’énergie cinétique ou potentielle de l’eau pour produire une énergie mécanique, transformée ensuite en électricité grâce à un alternateur.

Cette technologie est particulièrement efficace et fiable, avec un rendement élevé pouvant atteindre 90 %. Elle est flexible, permettant de réguler la production selon les besoins énergétiques. De plus, elle repose sur une ressource naturelle renouvelable, le cycle de l’eau, ce qui la rend durable et inépuisable.

L’hydroélectricité est la première source d’énergie renouvelable en France et dans le monde, représentant une part importante de l’électricité verte produite. Elle joue également un rôle clé dans la réduction des émissions carbone et la lutte contre le changement climatique.