L'hydroélectricité
Les 3 modalités de fonctionnement des centrales hydroélectriques
Fonctionnement en éclusée :
Une éclusée est une fluctuation périodique du débit en aval d’un barrage ou d’une centrale, liée au fait que l’exploitant stocke temporairement l’eau dans un réservoir puis la relâche d’un coup pour produire de l’électricité.
Le fonctionnement de ces centrales hydroélectriques consiste donc à stocker de l'eau dans le barrage avant de la turbiner pour produire de l'hydroélectricité (en fonction de la demande et/ou du coût de l'électricité). On observe donc des variations de débit à l'aval des barrages entre le débit réservé (débit minimum devant être restitué par le gestionnaire) et la capacité maximale autorisée. Ces variations peuvent être journalières, hebdomadaires et même saisonnières. Ces centrales ont alors un rôle essentiel dans la régulation du réseau électrique car ce dernier doit en permanence équilibrer la production à la demande d'électricité.
Les grandes variations de débits à l'aval des barrages peuvent entrainer des perturbations des milieux aquatiques en entrainant des changement rapides des conditions de vies pour la biodiversité et les habitats se trouvant en aval.
Fonctionnement au fil de l'eau
Une centrale hydroélectrique au fil de l’eau utilise directement le débit naturel d’un cours d’eau pour produire de l’électricité, sans stockage important. Comme il n’y a pas de retenue significative, la production électrique dépend étroitement du débit instantané de la rivière : plus le débit est fort, plus la puissance disponible augmente.
Ce type d’installation suit ainsi le régime naturel du cours d’eau et génère peu de variations de niveau par rapport fonctionnant par éclusées mais ne peuvent pas avoir un rôle de régulation du réseaux électrique.
Fonctionnement avec pompage (STEP)
L’usine de Montézic, mise en service en 1982. Il s'agit d'une Station de Transfert Electrique par Pompage (STEP), ces usines fonctionnent comme un système de stockage d’électricité à grande échelle en utilisant deux réservoirs situés à des altitudes différentes. Lorsqu’il y a un surplus d’électricité sur le réseau (souvent la nuit ou lors de fortes productions renouvelables), l’énergie excédentaire sert à pomper l’eau du réservoir inférieur (Couesque) vers le réservoir supérieur (Monnes).
Lors des périodes de forte demande, l’eau est relâchée vers le bas en traversant des turbines qui produisent de l’électricité, restituant ainsi l’énergie stockée. Les STEP sont essentielles à la régulation du réseau électrique car elles permettent d’équilibrer instantanément l’offre et la demande, de stocker de grandes quantités d’énergie, de stabiliser la fréquence, et de sécuriser l’intégration massive des énergies renouvelables variables comme l’éolien et le solaire.