Les cours d'eau et les chutes ont un potentiel d'énergie. En convertissant l'énergie de l'eau qui coule en énergie mécanique utile, au moyen d'une roue hydraulique ou d'une turbine, on peut obtenir de l'hydroélectricité. L'énergie mécanique est convertie en électricité au moyen d'une génératrice, ou elle est utilisée directement pour faire fonctionner une machine à broyer. En Amérique du Nord, la plupart des gens entendent par hydroélectricité de grands barrages et les centrales à grande échelle. Les systèmes hydroélectriques à petite échelle suscitent toutefois un grand intérêt chez le public en tant que source d'électricité prometteuse et renouvelable pour les maisons, les parcs et les collectivités éloignées.

La technologie hydroélectrique existe depuis plus d'un siècle. À la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, nombre d'usines, de mines et de villes canadiennes produisaient alors de l'électricité à partir de petits systèmes hydroélectriques.

Les systèmes de microproduction hydroélectrique (« microhydro ») sont des sources d'énergie relativement petites qui conviennent dans la plupart des cas à des usagers individuels ou à des groupes d'usagers hors réseau. On classe les systèmes dans les catégories grand, moyen, petit, « mini » ou « micro » selon leur capacité de production. La puissance électrique se mesure en watts (W), en kilowatts (kW) ou en mégawatts (MW). Les installations dont la capacité de production est inférieure à 100 kW entrent dans la catégorie des microsystèmes. Celles dont la capacité se situe entre 100 kW et 1 MW sont appelées « minisystèmes ». On appelle généralement « petits systèmes » ceux d'une capa- cité de 1 000 kW (1 MW) et 10 MW; au Canada, toutefois, la limite supérieure peut aller jusqu'à 30 ou à 50 MW, selon le service public.

Les composants des microsystèmes hydroélectriques sont les suivants :

• une turbine hydraulique qui convertit l'énergie du mouvement de l'eau en énergie mécanique utile, laquelle actionne une génératrice, qui à son tour produit de l'électricité - c'est le cœur de la microhydroélectricité;
• un mécanisme de régulation qui assure la stabilité de l'électricité produite;
• des lignes de transport qui acheminent l'électricité jusqu'au point d'utilisation

Selon le site, les éléments suivants pourraient devoir faire partie d'un microsystème

• une prise d'eau ou un barrage pour dériver un cours d'eau;
• un canal ou un tuyau (canalisation) pour transporter l'eau de la prise d'eau au bief d'amont;
• un bief d'amont et une grille devant la prise d'eau de la conduite forcée pour retenir les débris qui autrement parviendraient jusqu'à la turbine;
• une conduite forcée pour acheminer l'eau à la centrale;
• une centrale dans laquelle la turbine et la génératrice convertissent l'énergie du mouvement de l'eau en électricité;
• un canal de fuite par lequel l'eau est retournée au cours d'eau.

De nombreux microsystèmes hydroélectriques sont des exploitations « au fil de l'eau », ce qui signifie qu'aucun grand barrage ou réservoir d'eau n'est construit et qu'aucune terre n'est inondée. Seule une fraction du débit disponible de la rivière ou du ruisseau est utilisée pour produire de l'électricité, ce qui a peu d'impact sur l'environnement. La quantité d'énergie produite dépend de la quantité d'eau qui s'écoule par seconde (débit) et de la hauteur de la chute de l'eau dans le système hydroélectrique (hauteur de chute).

Pourquoi la microhydroélectricité?

Pour diverses raisons, de nombreuses personnes sentent le besoin de mettre en place leur propre source d'électricité. Le Canada possède des milliers de rivières, de ruisseaux et de sources pouvant être utilisés pour satisfaire les besoins en électricité des habitations rurales, des chalets, des petites collectivités, des campements, des parcs et des auberges qui sont situés hors réseau.

D'autres formes d'énergie renouvelable, telles que les énergies solaire et éolienne, peuvent répondre à certains besoins en électricité. Plusieurs facteurs déterminent le choix de sources d'énergie, y compris la disponibilité, la rentabilité et la demande énergétique. Les microsystèmes hydroélectriques consti- tuent une source d'électricité stable, renouvelable, économique et non soumise aux hausses des coûts (l'inflation), qui utilise des technologies disponibles ayant fait leurs preuves. Ces technologies peuvent produire aussi peu que 100 W d'électricité à des prix très concurrentiels, et des systèmes bien conçus et installés peuvent fournir de l'énergie à bon marché pendant de nombreuses années.

Sans l'hydroélectricité et les autres sources d'énergie renouvelable, il n'y aurait que les combustibles fossiles pour satisfaire nos besoins énergétiques. Les génératrices au diesel ou à l'essence sont actuellement moins dispendieuses à l'achat, mais l'augmentation du coût des carburants et de l'entretien rend leur utilisation coûteuse. De plus, elles ont un impact à long terme sur l'environnement. Les petites installations hydroélectriques et la microhydro ont, jusqu'à maintenant, été peu coûteuses à exploiter, quoique chères à construire. Cela est en train de changer grâce à des systèmes de turbine à haute vitesse plus petits, plus légers et plus efficaces, et grâce à la réduction du coût des systèmes électroniques de régulation de la vitesse ainsi qu'à l'arrivée sur le marché de conduites forcées en plastique peu coûteuses. Encore aujourd'hui, pour une même capacité de production, les microsystèmes hydroélectriques nécessitent plus de capitaux que le matériel alimenté au diesel, mais leur longue durée de vie, leur faible coût d'exploitation et les incitatifs récents pour l'utilisation d'énergies renouvelables concourent à les rendre intéressants pour de nombreuses applications.

Plusieurs raisons peuvent inciter à construire un microsystème hydroélectrique. Vous pouvez simplement souhaiter produire de l'électricité pour satisfaire des besoins de base liés aux usages suivants : l'éclairage; le fonctionnement de dispositifs électroniques, d'ordinateurs, de petits appareils ménagers, d'outils, de laveuses, de sécheuses, de réfrigérateurs, de congélateurs; le chauffage de l'eau ou de locaux; et la cuisson. À long terme, il peut être plus économique d'investir dans votre propre système que d'acheter l'électricité du service public local, en particulier si les frais de raccordement sont importants. Il se peut aussi que vous vouliez aider à protéger l'environnement en évitant d'utiliser des combustibles fossiles, ou encore, que vous souhaitiez ne pas dépendre d'un réseau.

Ce guide a été préparé tout particulièrement pour les personnes intéressées par une source d'électricité indépendante du réseau. L'implantation de la technologie microhydro dans les régions isolées, où l'on produit de l'électricité avec des génératrices au diesel, permet de remplacer un combustible traditionnel par une source d'énergie renouvelable. Si vous pouvez exploiter un cours d'eau sur votre terrain, ou à proximité, et que vous vous demandez s'il serait possible d'utiliser un tel système pour alimenter votre maison ou vendre de l'électricité à vos voisins, ce guide s'adresse à vous. Il a été démontré que, pour un même investissement, l'énergie hydraulique peut produire beaucoup plus d'électricité que plusieurs autres sources d'énergie. Les microsystèmes hydroélectriques sont une source d'énergie qui n'épuise pas les ressources, qui est non polluante et qui a fait ses preuves quant à sa fiabilité; c'est une des sources d'énergie renouvelable les plus prometteuses.

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