👨🏫 La puissance hydroélectrique d'un moulin (exprimée en kW) dépend de trois paramètres qui sont la hauteur de chute, le débit et le rendement global du système. Mais que se cache-t-il derrière ces trois grandeurs ?
1️⃣ Débit d'eau (Q) : Tout commence par la quantité d'eau qui traverse le moulin. Plus le débit est important, plus la puissance générée sera élevée. Le débit est mesuré en mètres cubes par seconde (m³/s). Il est par nature variable au cours de l'année, ce qui devra être pris en compte dans le dimensionnement technique. L'impact du changement climatique sur la ressource en eau devra également l'être.
2️⃣ Hauteur de chute (H) : Il s'agit de la différence de hauteur entre le niveau de l'eau en amont et en aval du moulin. Cette hauteur est cruciale car elle détermine la force avec laquelle l'eau frappe les turbines. Elle est mesurée en mètres (m). Elle varie également en fonction du débit, plus ou moins selon les sites.
3️⃣ Rendement (η) : Le rendement du moulin hydroélectrique représente la fraction de l'énergie totale de l'eau qui est finalement convertie en énergie électrique. Il est exprimé en pourcentage (%) et dépend de la solution technologique envisagée.
La formule pour calculer la puissance hydroélectrique d'un moulin est alors :
Puissance (P) = Débit d'eau (Q) × Hauteur de chute (H) × Rendement (η) × Gravité (g)
, où la gravité (g) est une constante (environ 9,81 m/s²).
💪 En comprenant ces éléments et en utilisant cette formule, nous pouvons estimer la puissance d'un site.
🤔 En revanche, pour calculer l'énergie qui nous pouvons produire sur une année (aussi appelée productible et exprimée en kWh), il faut ensuite multiplier la puissance par le nombre d'heures de fonctionnement par an :
Energie (kWh) = Puissance (kW) x nbre d'heures de fonctionnement (h)
Il est important de comprendre que plus on dimensionne la solution technologique pour fonctionner avec un débit élevé, plus la puissance installée sera importante, plus la solution sera coûteuse, mais moins ce débit sera disponible dans la rivière donc moins elle fonctionnera longtemps dans l'année. Il faut donc trouver le bon compromis technico-économique, qui dépend de chaque site ! 🤯
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