Il existe une grande diversité d'installations hydrauliques, en fonction de leur situation géographique, du type de cours d'eau, de la hauteur de la chute, de la nature du barrage et de sa situation par rapport à l'usine de production électrique.

On distingue 3 grandes catégories :

• les centrales de haute chute, dans les zones montagneuses. Le débit des torrents est faible, mais la hauteur de chute entre le lac de retenue et l’usine est très importante. L’eau est amenée par une conduite forcée jusqu'aux turbines.
• les centrales de moyenne chute sont construites dans des zones de moyenne montagne. La hauteur de chute est moins importante mais le débit plus élevé.
• les centrales de basse chute, dites aussi au fil de l’eau, sont aménagées sur de grands fleuves (en France le Rhin et le Rhône). La chute est faible mais le débit très fort. Il n'y a pas de retenue d'eau et l'électricité est produite en temps réel.

La puissance de la centrale est calculée à partir de la hauteur de la chute d’eau (en m) et du débit de la rivière (en m³/s).

► L'exemple d'une centrale de haute chute
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L'exemple d'une centrale de haute chute

 

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Le coût de production très bas de l’hydraulique en fait une énergie compétitive et permet de produire de grandes quantités d'électricité en période de consommation "normale" comme en période de forte consommation.

Le fonctionnement des centrales ne génère aucune pollution ni aucun effet de serre et la grande quantité d'eau stockée dans les barrages permet de constituer des réserves utilisables rapidement pour répondre aux brusques fluctuations de la demande en électricité.

Pour produire de l'électricité ou pour évacuer les crues, les centrales effectuent des lâchers d’eau. Le niveau de l’eau à l‘aval des installations peut monter très rapidement, ce qui peut représenter un danger pour les personnes se trouvant à proximité ou dans le lit du cours d’eau. 

L'hydraulique est la 2^e source de production d'électricité en France, grâce à des conditions naturelles favorables : précipitations régulières, relief contrasté, longs cours d'eau, réseau hydrographique dense.
Elle représente 9,3% de la production en 2011.

En France métropolitaine, il y a environ 2 100 centrales dont 439 sont exploitées par EDF et 10% de la production est réalisée par des Petites Centrales Hydrauliques (PCH), de moins de 10 MW.

Au niveau mondial, le poids de l'hydraulique est légèrement plus élevé qu'en France.
Des pays comme la Norvège (à 96%), le Brésil (83%) ou le Canada (59%) par exemple y ont fortement recours.

Pour aller plus loin sur le sujet de l'électricité et du développement durable, le kit pédagogique "Énergie et développement durable" pour les cycles 3 est disponible sur le site http://enseignants.edf.com/