Mini-centrales hydroélectriques

Pierre Lavy

Description

La petite hydroélectricité est un moyen de production électrique propre, facile à mettre en oeuvre et à entretenir, pour peu que l'on dispose de la ressource naturelle nécessaire à proximité.

Quells sont les conditions d'installation ? Que faut-il savoir avant de se lancer ? Autant de questions auxquelles ce livre répond. Vous y trouverez toutes les notions élémentaires à connaître dans les domaines de l'hydroélectricité appliquée aux petites centrales, le contexte juridique et technique, et quelques exemples vous permettant de mettre en place une centrale hydroélectrique à votre portée et adaptée à vos besoins.

Un guide pratique et sur mesure pour économiser votre énergie !

• Des moulins aux grands équipements


• Le contexte actuel et l'avenir


• La définition et les dossiers du projet


• Le dossier d'autorisation


• Les ouvrages


• Les matériels


• Les systèmes de conduite et de surveillance


• La réalisation et l'exploitation

Sujets

• Sciences appliquées
• Ingénierie
• Sciences appliquées
• Sciences appliquées
• Ingénierie
• Activités manuelles
• Sciences et techniques
• NRJ (Canada)
• Technology
• Engineering
• Énergie
• Nucléaire
• Bricolage
• Électricité

Informations

• Publié par: Editions Eyrolles
• Date de parution: 07 juillet 2011
• Nombre de lectures: 98
• EAN13: 9782212409796
• Langue: Français

Extrait

MINI-CENTRALES HYDROÉLECTRIQUES
Pierre Lavy
É DITIONS E YROLLES
61, bd Saint-Germain
75240 Paris Cedex 05
www.editions-eyrolles.com
Conception de la maquette intérieure  : Dazibao
Mise en pages  : FG Compo
Le code de la propriété intellectuelle du 1 er juillet 1992 interdit en effet expressément la photocopie à usage collectif sans autorisation des ayants droit. Or, cette pratique s’est généralisée notamment dans les établissements d’enseignement, provoquant une baisse brutale des achats de livres, au point que la possibilité même pour les auteurs de créer des œuvres nouvelles et de les faire éditer correctement est aujourd’hui menacée.
En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement le présent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans l’autorisation de l’Éditeur ou du Centre Français d’exploitation du droit de copie, 20, rue des Grands Augustins, 75006 Paris.
© Groupe Eyrolles, 2011, ISBN : 978-2-212-12840-6
D ANS LA COLLECTION « E YROLLES E NVIRONNEMENT »
L ÉON -H UGO B ONTE . – Réaliser et entretenir son mur végétal, G12730, 2 e édition, 2010
E DWIGE L E D OUARIN - M ARTIN W ERCKMANN . – L’assainissement écologique, G12310, 2010
B RUNO H ERZOG . – Le puits canadien, G12723, 2 e édition, 2010
B ERTRAND G ONTHIEZ . – L’arrosage automatique, G12718, 2010
B ERTRAND G ONTHIEZ . – Utiliser l’eau de pluie, G12679, 2 e édition, 2010
P HILIPPE G UILLET . – Baignades biologiques, G12710, 2010
P AUL DE H AUT . – Chauffage, isolation et ventilation écologiques, G12998, 2 e édition, 2011
E MMANUEL R IOLET . – Le mini-éolien, G12597, 2 e édition, 2010
E MMANUEL R IOLET . – L’énergie solaire et photovoltaïque pour le particulier, G12678, 2 e édition, 2010
B RUNO B ÉRANGER . – Les pompes à chaleur, G12652, 2 e édition, 2010
F RÉDÉRIC S ÉNÉ . – Les pollutions électromagnétiques, G12638, 2009
D ANS LA COLLECTION « L ES GUIDES DE L’HABITAT DURABLE »
J EAN -M ARC P ERCEBOIS . – Le guide du chauffage géothermique, G12342, 2 e édition, 2011
P HILIPPE G UILLET . – Le guide des piscines naturelles et écologiques, G12348, 2008
P AUL DE H AUT . – Vivre sain au quotidien, G12475, 2009
B RIGITTE V U . – Le guide de l’habitat passif, G12365, 2008
Sommaire
Remerciements
Avant-propos
Introduction
Chapitre 1 – Des moulins aux grands équipements
Le temps des moulins
L’électricité : force et lumière
L’hydraulique : la houille blanche
De la roue de moulin à la turbine hydraulique
La mise au point des turbines
Les conduites forcées
L’électrification du pays
L’industrie et les villes
L’électrification rurale
L’essor de l’hydroélectricité
Le développement local
La croissance de la demande
Les grands équipements
Chapitre 2 – Le contexte actuel et l’avenir
Les gisements
Réhabilitations de sites anciens
Stations de transfert d’énergie par pompage (STEP)
Des solutions d’avenir ?
Rentabilité
Contexte environnemental
Le classement des aménagements
Contexte réglementaire
Les droits d’eau
Les lois sur l’eau
Électrification d’un site isolé
Chapitre 3 – La définition et les dossiers du projet
Les ouvrages
Ouvrage de prise
Ouvrage d’amenée
Ouvrage de production
Ouvrage de fuite
Le dimensionnement
Puissance potentielle de la chute
Production possible
La faisabilité
Les capacités d’un site
La conception des ouvrages
La définition des matériels
Chapitre 4 – Le dossier d’autorisation
Identité du demandeur et objectif du projet
Situation géographique et emprise territoriale
Caractéristiques techniques
Description des ouvrages et équipements
Dossier ou notice d’impact
Contrat de vente
Économie du projet et capacité financière de l’entrepreneur
Chapitre 5 – Les ouvrages
Les accès
Le barrage
La passe à poissons
La prise d’eau
Les ouvrages d’amenée
La centrale
Le bâtiment
Les groupes
L’ouvrage de restitution
Chapitre 6 – Les matériels
Les vannes
Vannes de surface
Vannes en conduite
Les turbines
Turbines à action
Turbines à réaction
Le multiplicateur de vitesse
Les anciennes techniques
Les techniques actuelles
Les générateurs électriques
Génératrice asynchrone
Alternateur
Les transformateurs
Transformateurs à huile
Transformateurs secs
Transformateurs de mesure
Les circuits électriques
Les organes de coupure électrique et de protection
Les câbles de puissance
Les cellules
La ligne de transport
Chapitre 7 – Les systèmes de conduite et de surveillance
La régulation des très petites installations
La régulation de vitesse
La régulation de tension
La conduite des centrales
L’automate de conduite
L’automate de protection
Les comptages
La télésurveillance
Chapitre 8 – La réalisation et l’exploitation
La réalisation
Les acteurs du chantier
Les commandes et contrats
Le déroulement du chantier
La mise en service
L’exploitation
Les contrôles de fonctionnement
La sûreté hydraulique
La maintenance
Chapitre 9 – Exemples de réalisations
Une filature près d’un torrent
Des centrales sur l’eau potable
Microcentrales
Picocentrales
Une habitation isolée
Caractéristiques
Coût
Déroulement des travaux
Maintenance
Un nouveau concept pour les très basses chutes
Le développement des VLH ®
Les réalisations industrielles
Glossaire
Pour aller plus loin
Notions et mesures de base
Les unités
Les unités de l’électricité
Les unités de l’hydraulique
Les autres unités
La détermination d’un débit
Les bonnes adresses
Organisations professionnelles
Industriels
Bureaux d’études
Remerciements
Un livre technique est écrit à partir des connaissances personnelles de l’auteur, mais il faut les enrichir en faisant appel aux nombreux acteurs du domaine pour compléter et confirmer ses écrits.
Je dois tout particulièrement remercier Jean-Pierre Catalan, toujours au fait des dernières actualités liées aux petites centrales et toujours prêt à les faire partager. Il m’a particulièrement aidé à trouver des illustrations dans les archives FHYM et SHEMA et à établir des contacts utiles.
Je remercie aussi Gilles Bernard et Pascal Simon pour leur accueil et les documents Hydrostadium qu’ils m’ont transmis. Leur expérience dans les rénovations et les constructions de petite hydraulique m’a été précieuse.
Les professionnels que j’ai sollicités ont toute ma gratitude, en particulier Jacques Fonkenel et Marc Leclerc pour les VLH ® ainsi que ceux des entreprises ou organismes comme l’ADEME, France Hydro-Électricité, GERES, Écowatt.
Enfin je n’aurais jamais pu aller au bout de cet ouvrage sans l’aide de mes interlocuteurs des éditions Eyrolles, que je remercie pour leur disponibilité et la perspicacité de leurs conseils.
Avant-propos
La maîtrise de l’énergie nécessaire à l’activité humaine est au cœur de l’actualité. La consommation d’énergie ne cesse d’augmenter et les sources les plus utilisées actuellement, les énergies fossiles, vont se raréfier tandis que leur prix ne cessera d’augmenter.
Le réchauffement climatique est une réalité. Depuis la dernière glaciation, la température moyenne du globe se réchauffe, depuis 15 000 ans, même si elle s’est ralentie lors de quelques épisodes comme aux XVI e et XVII e siècles. Depuis l’ère industrielle, elle ne fait que croître, et l’effet de serre qui régule le climat est sensible aux émissions des gaz de combustion et à ceux émis par l’industrie.
Des gouvernements de pays industrialisés ont pris conscience de ces faits et se sont donné des objectifs de réduction des gaz à effet de serre (Protocole de Kyoto 1997, entré en vigueur dans l’UE en 2005), et le GIEC (Gro