Turbines hydrauliques - Capsules théoriques

Les facteurs clés dans la conception de la turbine, qu'ils soient géométriques ou physiques, sont pilotés par des connaissances et des approches technologiques qui répondent aux exigences d'optimisation globale. Dans ce contexte, les paramètres hydrauliques tels que la chute, le débit disponible et l'enfoncement de la turbine ont une influence considérable sur la conception. En outre, d'autres paramètres opérationnels tels que la valeur de l'énergie, la production et la maintenance, combinés avec les exigences des réseaux électriques tels que la nécessité d'incorporer sur le réseau des sources d'énergie intermittentes comme l'énergie solaire et éolienne, contribueront également à l'optimisation du design.

L'énergie est en évolution. La société s'urbanise de plus en plus et est très exigeante sur son approvisionnement en énergie. On veut une énergie économique, suffisante et disponible en tout temps. D'autre part, le climat change, les conditions hydrauliques peuvent évoluer et les sources de production sont parfois impactées. De nouveaux besoins et structures apparaissent. On électrifie les transport, on évolue vers des réseaux intelligents et on met de l'avant les économies d'énergie.

Dans le cadre du développement durable, de nouvelles contraintes apparaissent. On veut réduire les gaz à effet de serre (GES), les déchets, la pollution. Plus particulièrement, on s'inquiète de la survie et du confort de la faune et de la flore aquatique : on veut réduire la mortalité des poissons et améliorer la qualité de l'eau. Tout ceci, dans un contexte ou la production d'énergie doit être socialement acceptable. Cette acceptabilité qui est plus souvent basée sur les perceptions que sur la science impose d'éviter de pénaliser les générations futures et le respect de l'environnement. Il en découle pour les ingénieurs un devoir de communication pour établir les faits et guider les perceptions pour qu'elles soient en accord avec la science.

C'est dans ce contexte, que le développement de projets hydroélectriques s'effectue. En particulier, pour nos économies matures, les infrastructures hydroélectriques, d'une conception ancienne, sont vieillissantes et sont confrontées à des préoccupations environnementales. Par exemple, de plus en plus fréquemment on exige qu'elle soit utilisée en compensation sur le réseau pour accepter les sources intermittentes de production d'énergie, ce qui les sollicite mécaniquement et pénalise leur fiabilité.