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1 octobre 2006 7 01 /10 /octobre /2006 19:01

Les ressources énergétiques au Québec

L'énergie électrique

         Nous avons eu l'occasion de nous rendre jusqu'à la Cité de l'Energie située à Shawinigan, à côté de la centrale de Shawinigan-2. Là-bas, nous avons pu apprendre les secrets de l'hydroélectricité, de l'histoire de l'utilisation de la puissance de la rivière Saint-Maurice, jusqu'à l'arrivée de l'électricité dans les foyers québécois...

         Il faut savoir que l'électricité est la première source d'énergie utilisée au Québec, avant le pétrole et le gaz. Celle-ci est produite à faible coût grâce à une richesse naturelle incontestable au Québec: l'eau. En effet, 1/10è du territoire québécois est recouvert de nappes d'eau douce. L'électricité est presque entièrement produite par la société Hydro-Québec (83 centrales) et place le Québec en 4è position sur le plan mondial (derrière les Etats-Unis, le Brésil et la Russie). Pour montrer l'importance de l'hydroélectricité au Québec, notons que seuls 6% de l'énergie disponible sont produits grâce au pétrole et à la seule centrale thermique de la province (Gentilly-2).Toute cette énergie issue de l'eau est distribuée grâce à un réseau de plus de 30 000 km, et reste la moins chère et parmi les moins polluantes, sans oublier qu'il s'agit d'une source renouvelable.

 1 - L'énergie : celle-ci correspond au volume d'eau × hauteur de chute  et s'exprime en kwatt/heure ou watt/seconde ou joule selon la quantité d'énergie car elle résulte d'une certaine durée de fonctionnement (c'est la puissance qui est mesurée en watts, kwatts ou megawatts).

         Il faut donc évaluer le potentiel hydraulique du cours d'eau sur lequel on veut installer la centrale : celui-ci dépend du débit annuel du cours d'eau, et de sa dénivellation. Il faut aussi établir la capacité du sol à supporter l'ouvrage de génie civil. 

         Ainsi, le débit de la rivière Saint-Maurice qui variait de 1500m3/seconde en période de fortes crues à 165m3/seconde en période d'étiage a été régularisé à environ 700m3/seconde avec l'implantation du barrage.

 

 

 

2 - Le barrage : La construction d'un barrage procure hauteur et débit nécessaires à la production d'énergie, en permettant d'accumuler de grandes quantités d'eau. Le débit est contrôlé grâce à un système de vannes (3 sur le schéma) qui apporte la quantité d'eau nécessaire. Cette eau est dirigée vers des conduites forcées, c'est-à-dire de grandes canalisations et vont la mener sur plusieurs roues hydrauliques, ou turbines (5). L'eau devient alors une énergie mécanique : elle fait tourner la turbine, qui enclanche la rotation du pilier central, « l'arbre », celui-ci fera tourner un alternateur : c'est une roue recouverte d'électroaimants qui lorsqu'elle tourne va les faire se frotter aux parois immobiles recouvertes de plaques de cuivre ; ce mouvement fait vibrer les électrons et génère ainsi un courant électrique.

          On trouve des turbines horizontales ou verticales (selon la position de « l'arbre »). L'utilisation de turbines verticales (comme sur le schéma) est plus récente et procure plus facilement de l'énergie (pour une turbine horizontale, l'eau doit venir d'en-dessous, et nécessite donc plus de force pour une production égale).

 

 

 

 

 

 

L'eau une fois « exploitée » est relâchée via les évacuateurs (d'immenses conduites) et peut suivre son cours...

 

3 - Le voyage de l'énergie :

maintenant qu'un courant électrique a été créé dans l'alternateur, celui-ci doit pouvoir parvenir jusqu'à l'ampoule du salon...

Depuis l'alternateur de la centrale hydroélectrique, l'électricité passe par un ensemble de réseaux (pylones et câbles conducteurs) et de postes (stratégiques ou satellites) pour être distribuée jusque dans les maisons via un transformateur et un système de raccordement.

Pour plus de détails sur l'organisation du réseau et son fonctionnement, je vous renvoie au site d'hydro-Québec qui est très bien fait, et explique tout de A à Z avec schémas et animations. (c'était l'encart de pub !)

 

 

     A la cité de l'énergie, nous avons eu l'occasion d'aller visiter la centrale Shawinigan-2.

 

 

 

 

Celle-ci fonctionne encore, grâce à 5 turbines horizontales et 3 turbines verticales.

 

 

 

 

 

 

 

 

L'eau utilisée à Shawinigan-2 ressort par deux évacuateurs de crues situés de chaque côté de l'île Melville. L'évacuateur Almaville mesure 10,7 mètres de haut et 152,4 mètres de long. L'évacuateur Melville, le principal, est long de 219,5 mètres pour une même hauteur.  

 

Bref Historique de la centrale : Shawinigan-2 fut fondée en 1898 par des hommes d’affaires américains et canadiens. La Shawinigan Water and Power Company entreprend l’année suivante l’aménagement du site des chutes de Sawinigan en vue de la production massive d’électricité. Elle construit entre 1899 et 1949 trois centrales : Shawinigan-1, Shawinigan-2 et Shawinigan-3. Les industries qui sont venues s’implanter à proximité ont, quant à elles, construit les centrales Northern Aluminium Company et Alcan-16.

            La mise en service de Shawinigan-2 remonte à 1911. Parmi les grandes réalisations du génie hydroélectrique québécois, cette centrale témoigne de façon spéctaculaire la grande épopée industrielle de Shawinigan au XXè siècle. Shawinigan est la plus ancienne centrale hydroélectrique qu’exploite Hydro-Québec en Mauricie. Avec la centrale de Shawinigan-3, elle a été l’objet de travaux de réfection entre 1994 et 2000 afin de restaurer et moderniser ses équipements de production.

(plan de la centrale Shawinigan-2)

 

 

 

 

 

  

Les chutes de Shawinigan sont à l’origine des activités implantées dans les environs : c’est de leur force naturelle que l’on extrait de l’énergie, favorable au fonctionnement de certaines industries telles que la fabrication de pâte à papier, les alumineries, etc…  

 

 

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Published by aurore-didi - dans La Géographie
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