Exemple d'énergie renouvelables déjà en application commerciale :

Cette partie montre d'autre moyens de production d'énergie renouvelable. 

Nous voulions dans ce TPE faire des recherches sur d'autres énergies renouvellable liées à l'eau.

En effet, étant donné le développement actuel des moyens de production d'énergie liés à l'énergie des vagues, ces systèmes de production ci-dessous constituent l'avenir immédiat des énergies renouvelables. Ils sont plus avancés techniquement et commercialement.

Il était important pour nous de parler des barrages, car ils font partie de notre environnement proche (barrage de Tignes) et sont pour nous plus accessibles géographiquement que les projet d'énergie des vagues. Ce sont aussi eux qui produisent notre énergie : c'est un bon exemple d'énergie renouvellable à notre échelle.

Quand aux hydroliennes, il s'agit d'un projet abouti et déja en application commerciale. Ce projet est en rapport avec l'enérgie des mers et il aurait été dommage de ne pas en parler.

Ces deux projet ne sont décrit qu'a titre d'exemple afin de pouvoir comparer avec les moyens de récupération d'enérgie des vagues pour ensuite se rendre compte de leur production.

En effet toutes ces infrastuctures ont un points commun, elles utilisent des sources d'énergies renouvelables et feront partie de notre avenir.

 

Dans cette partie, on trouve donc deux exemples de réccupération d'énergie :

-LES BARRAGES

-LES HYDROLIENNES

 

 

 

Description

 Le barrage est un grand ouvrage construit en travers d’un cours d’eau, il sert à produire de l’énergie, et peut être utile pour réguler un cours d’eau.

La production est essentiellement assurée par les régions montagneuses. On stocke donc cette eau pour produire de l’électricité à l’aide d’une turbine. Par ailleurs, l’hydraulique est la seule énergie qui permet de constituer un véritable stock d’énergie.

Fonctionnement

Les installations se divisent en 4 catégories :

• Les installations au fil de l’eau (53%) : retenues de faible hauteur utilisant le débit des fleuves pour fournir une énergie de base très peu coûteuse, principalement situées sur les grands fleuves (Rhin, Rhône)

• Les usines de lac (25%), situées en moyenne et haute montagne, utilisent les réservoirs les plus importants. Elles permettent un stockage saisonnier, ce qui permet de les faire fonctionner en été quand les ressources en eau se font rares. Elles permettent également de passer des pics de consommation. (Ex : barrage de Tignes)

• Les installations fonctionnant en éclusées (20%) : situées en moyenne montagne, nécessitent des lacs relativement importants. Elles permettent de suivre les variations de la consommation.

• Enfin, les Stations de Transfert d’Energie par Pompage (STEP) (2%) sont un système à part : il s’agit de remonter l’eau pendant les heures creuses par pompage d’un réservoir aval vers un réservoir amont pour la turbiner en heure pleine, très utile pour passer les pointes extrêmes de consommation, mais nécessite de pomper l’eau de haut en bas. C’est un système fermé.
L’écoulement de l’eau (énergie cinétique) est transformé en énergie mécanique lors de son passage dans une turbine. Un alternateur transforme enfin cette énergie en énergie électrique.

 

LEGENDE :

1-L’eau est retenue en amont par le barrage

2-En bas du barrage, l’eau subit une très forte pression. Elle est canalisée et est dirigée vers les turbines.

3-Les turbines sont entrainées par l’eau. Couplées à des alternateurs, elles produisent de l’électricité.

4-L’eau, après son passage dans la turbine, est expulsée en aval du barrage.

 

Avantages

On constate donc que le barrage a de nombreux avantages :

-tout d’abord il permet de créer de l’électricité sans polluer.

-L’énergie hydroélectrique est une des plus anciennes productions d’énergie renouvelables, et bénéficie d’une très grande maturité technologique. Elle est donc aujourd’hui de très loin la première énergie renouvelable.

-Les barrages favorisent généralement le développement d’activités touristiques (voile, etc…)

-De plus, l’hydraulique, même s’il est assez couteux, est vite amorti et sa durée de vie est la plus longue (de l’ordre du siècle)

-L’eau est stockée, on peut donc créer de l’électricité uniquement lorsque l’on en a besoin. Elle contribue à l’ajustement en temps réel de la demande. Cela permet de privilégier la production d’électricité en période de pointe. ( Sson coût est plus élevé, en moyenne 1,4 fois plus chère.)
Energétiquement et climatiquement, les barrages sont donc très positifs.

Inconvénients

-Certains barrages sont un obstacle pour le bien être de certains animaux, car les espèces et les sédiments sont bloqués par le barrage. De nombreuses espèces comme les anguilles et les saumons peuvent disparaitre car il n’y n’a pas d’accès aux zones de reproductions. Même les passes à poisons ne sont pas forcement une solution car les poisons ne sont pas dans leur milieu naturel.

-Deuxièmement, les barrages piègent les sédiments, ils sont accumulés et créent des polluants dans la retenue d’eau, et cela peut provoquer des problèmes d’érosion qui modifient les milieux aquatiques.

- Exepté l'aspect productif, touristique et de stockage, les barrages sont à l'origine de nombreux débats. Par exemple le barrage des Trois Gorges en Chine : pour répondre à la demande croissante des industries et de la population, on n’a pas hésité à déplacer plus d'1,5 millions de personnes et créer au passage ce que certains qualifient de « désastre écologique. »

Les barrages sont donc des pièces à deux faces, avec un coté positif (énergie, climat) et un revers négatif (écologie, sédiments).

 

Production estimée

La Chine est le premier pays producteur d’hydroélectricité au monde, devant le Brésil, le Canada et les États-Unis.

En France, l’hydroélectricité est la deuxième source d’énergie électrique derrière le nucléaire, en termes de production : Il y a 447 barrages en France, dont 220 utilisés pour produire de l’énergie. En un an, la production hydroélectrique française s'élève à 60,7 térawhattheurs en moyenne. Cela représente près de 13% de la production totale d'énergie en France.

En Rhône Alpes, il y a 120 centrales hydrauliques et 132 barrages exploités par EDF. Chaque année, 15000 GW/h sont produits, soit 15 million de MWh, soit la consommation de 6 millions d’habitants.

Le barrage de Tignes

Le barrage du Chevril est située en Tarentaise (Savoie).

Il a entrainé la formation d'un lac artificiel de 235 millions de m3. Ses fondations font 20 mètres de profondeur, sa longueur approche les 300 mètres, son épaisseur les 50. C’est le barrage le plus haut de France avec ses 181m.

Le barrage se trouve au cœur d'un important ensemble hydro-électrique composé de plusieurs autres barrages (Sassière, Saut...), centrales électriques (les Brévières, Malgovert) et conduites forcées. D'après EDF, l'ensemble produit annuellement près d’un milliard de kWh.

Son tablier est d’ailleurs recouvert d'une fresque (la plus grande du monde) de 18 000 m2 représentant Hercule.

 

 

 

 

 

 

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Présentation

Une hydrolienne utilise le même principe qu’une éolienne mais sous l’eau. Elle utilise l’énergie cinétique des courants marins et des cours d’eau.

 

C’est une turbine subaquatique. L’hélice est montée sur un axe lui permettant de s’orienter selon les courants. 

 

Fonctionnement

Sa turbine permet de transformer l’énergie hydraulique en énergie mécanique.

Cette énergie sera transformée en énergie électrique par un alternateur.

 

 

Avantages /Inconvénients

Il y a un certain nombre d’avantages :

-Les courants marins sont assez constants donc on peut produire de l’énergie en continu

-Les endroits choisis sont des lieux ou la faune et la flore se développent peu car les courants sont très forts.

- Les hélices ne tournent pas à une vitesse élevée, donc moins de nuisances et de frottements.

Nous allons maintenant parler des inconvénients :

-Les hydroliennes sont considérées comme gênantes pour la navigation

-C’est assez difficile de les mettre en place

-L’installation pourrait nuire à la biodiversité

-Certains lieux deviennent des zones mortes ou la faune et la flore meurent avec cette utilisation continue de l’hydrolienne.

Production estimée

Selon EDF, le potentiel de production d'électricité hydrolienne est significatif : entre 2,5 et 3,5 gigawatts en France, soit environ 3 ou 4 % de la production hexagonale actuelle.