a. Les centrales au fil de l’eau
Les centrales au fil de l’eau ne disposent pas de possibilité de stockage et produisent au gré des débits du cours d’eau. Ces ouvrages produisent donc de façon continue et fournissent une électricité de base au réseau. Il en existe environ 5.000 en fonctionnement en Europe, dont la moitié en France.
Figure 1: Implantation des centrales hydroélectriques au fil de l’eau
Chez nous la centrale de Lixhe, sur la Meuse est la plus importante : d’une puissance de 23,2 MW. La centrale de Wanlin vient s’ajouter à ce nombre, la puissance est de 19 kW
b. Les centrales de lac ou d’éclusée et les STEP
Elles disposent d’une retenue d’eau leur permettant de stocker celle-ci afin de turbiner aux périodes de plus fortes demandes. Ces centrales se caractérisent alors par la durée de remplissage de leur réservoir.
Souvent les centrales d’éclusée ont des temps de remplissage assez court et modulent leur production sur une base journalière.
Ce sont ces ouvrages qui permettent au réseau de faire face aux pics de demande d’énergie par les consommateurs. Leurs puissances sont généralement beaucoup plus importantes que les centrales au fil de l’eau.
Ces installations pompent et élèvent l’eau vers des barrages-réservoirs placés sur les hauteurs pendant les périodes creuses de consommation (partie en bleu sur le diagramme) et récupèrent l’énergie hydraulique pendant les pics de consommation de courant (partie orange). Les parties orange et bleue se compensent. La production des centrales nucléaires pendant la seconde partie de la nuit sert pour le jour suivant.
Figure 2: Courbe journalière de consommation/production électrique du réseau couplé à une station de pompage-turbinage
Chez nous, le meilleure exemple de ce type de centrale est la station de Coo-Trois Ponts, dans les Ardennes, qui a une puissance installée de 1163 MW pour une différence de hauteur de chute qui varie entre 231 mètres et 275 mètres en fonction des niveaux atteints dans les bassins entre les réservoirs supérieurs et le réservoir inférieur (Capacité de 8,5 Mm3, soit pour stocker de l’ordre de 5 GWh sur les 250 GWh produits en moyenne par jour en Belgique).
Cette STEP peut compenser des différences de consommation de jour et de nuit en Wallonie. Elle se trouve au centre du réseau européen et est en plus utilisée pour ajuster l’offre et la demande sur les différents réseaux qui échangent de l’électricité en permanence.
Il existe également des centrales marémotrices et houlomotrices mais leur nombre est largement plus restreint.