Théorie sur les aménagements hydroélectriques

La force de l’eau
La force motrice de l'eau est sa capacité à créer de l'énergie mécanique. Les meuniers furent parmi les premiers à exploiter cette force il y a quelques milliers d'années ; leur moulin, construit au bord d'un cours d'eau, était doté d'une roue à aubes qui, entraînée par une chute d'eau, actionnait une meule pour réduire le grain en farine.
Afin que l'eau devienne une force motrice suffisante pour faire tourner la turbine d'une centrale hydroélectrique, il faut que le débit de la rivière, c'est-à-dire le volume d'eau qu'elle transporte, soit assez fort et que sa hauteur de chute soit assez élevée. La hauteur de chute est la différence d'altitude entre la prise d'eau et la sortie d'eau. Plus cette hauteur est importante, plus l'eau descend rapidement et exerce de la force sur la turbine. C'est pourquoi certains cours d'eau nécessitent des ouvrages de retenue pour leur donner une hauteur de chute considérable.

Dans une centrale, le rôle de la turbine est de transformer l'énergie de l'eau, de la vapeur ou du vent en énergie mécanique, de manière à faire tourner un alternateur. L'alternateur, à son tour, transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. Dans les installations hydroélectriques, on parle alors de groupes turbines-alternateurs.

Le groupe turbine-alternateur

La turbine tourne à cause du mouvement de l'eau

Dans un groupe turbine-alternateur, l'eau arrive par la conduite forcée vers la bâche spirale (conduit en colimaçon) et se dirige sur le pourtour de la roue pour pousser les aubes. L'eau file ensuite vers l'axe de la turbine pour enfin s'écouler dans l'aspirateur situé en dessous. Le puissant effort mécanique exercé par l'eau sur la turbine est transmis à l'alternateur qui, lui, la transforme en énergie électrique.
Entraîné par la turbine, l'alternateur génère un courant alternatif

L'alternateur, relié à la turbine par l'arbre de couche, est formé de deux parties : une