Ele é gerado usando a força da água em movimento, geralmente de córregos, rios ou lagos, para girar turbinas que ativam geradores elétricos.
Essa energia é amplamente utilizada em todo o mundo para geração de energia em larga escala.

Reservatório (ou represamento) de usinas hidrelétricas :
Essas usinas são equipadas com uma barragem e um reservatório para armazenar água. A água é liberada do reservatório através de condutos forçados para girar as turbinas e gerar eletricidade. As usinas de reservatório podem ser de grande porte e geralmente têm uma grande capacidade de armazenamento de água, o que lhes permite regular a produção de eletricidade de acordo com a demanda.

Usinas hidrelétricas a fio d'água :
Ao contrário das usinas de reservatório, as usinas a fio d'água não têm barragens ou reservatórios. Eles simplesmente exploram o fluxo natural de córregos ou rios para girar turbinas e gerar eletricidade. Essas usinas são geralmente menores em tamanho e dependem das condições hidrológicas para sua produção de eletricidade.

Usinas hidrelétricas de armazenamento bombeado :
As usinas de armazenamento bombeado são projetadas para armazenar energia usando dois tanques, um tanque superior e um tanque inferior. Durante os períodos de baixa demanda de eletricidade, a água é bombeada do reservatório inferior para o reservatório superior para armazenar energia potencial. Quando a demanda de eletricidade é alta, a água é liberada do tanque superior para girar as turbinas e gerar eletricidade.

Micro-hidrelétricas :
As micro-hidrelétricas são pequenas centrais hidrelétricas, geralmente com capacidade inferior a 100 kW. Eles podem ser instalados em pequenos córregos ou rios, muitas vezes para fins locais, como o fornecimento de eletricidade para comunidades remotas ou locais industriais.

Mini-usinas hidrelétricas :
As mini-hidrelétricas têm uma capacidade de geração um pouco maior do que as microusinas, geralmente até alguns megawatts. Eles são frequentemente usados para alimentar pequenas cidades, indústrias ou áreas rurais remotas.

As usinas alimentadas por gravidade aproveitam o fluxo de água e a diferença de nível. Podem ser classificados de acordo com a vazão da turbina e sua altura de cabeçote. Existem três tipos de usinas alimentadas por gravidade (listadas aqui em ordem de importância no mix hidrelétrico) :

- As usinas a fio d'água utilizam a vazão de um rio e fornecem energia de baseload produzida "a fio d'água" e injetada imediatamente na rede. Eles exigem desenvolvimentos simples que são muito mais baratos do que usinas de alta potência : pequenas estruturas de desvio, pequenas barragens usadas para desviar o fluxo disponível do rio para a usina, possivelmente um pequeno reservatório quando o fluxo do rio é muito baixo (constante de esvaziamento(2) menos de 2 horas). Eles geralmente consistem em uma tomada de água, um túnel ou um canal, seguido por um conduto forçado e uma usina hidrelétrica localizada na margem do rio. A baixa queda de pressão(3) no túnel ou canal permite que a água ganhe altura em relação ao rio e, portanto, adquira energia potencial;
- bloquear usinas em grandes rios com uma inclinação relativamente íngreme como o Reno ou o Ródano, barragens no rio ou em um canal paralelo ao rio causam uma série de cachoeiras decamétricas que não perturbam o vale como um todo graças a diques paralelos ao rio. As usinas hidrelétricas colocadas aos pés das barragens turbinam a água do rio. A gestão cuidadosa da água armazenada entre duas barragens permite fornecer energia de pico, além da carga de base;
- As usinas de energia lacustre (ou usinas de cabeceira alta) também estão associadas a um reservatório de água criado por uma barragem. Seu grande reservatório (constante de esvaziamento de mais de 200 horas) permite o armazenamento sazonal de água e a modulação da produção de eletricidade : as usinas de energia lacustre são chamadas durante as horas de maior consumo e possibilitam responder aos picos. Há muitos deles na França. A usina pode estar localizada no pé da barragem ou bem mais baixa. Neste caso, a água é transferida através de túneis a cargo do lago até a entrada da usina.

As estações de transferência de energia bombeada têm duas bacias, uma bacia superior (por exemplo, um lago de grande altitude) e uma bacia inferior (por exemplo, um reservatório artificial) entre as quais é colocado um dispositivo reversível que pode funcionar como uma bomba ou turbina para a parte hidráulica e como um motor ou alternador para a parte elétrica.

A água na bacia superior é turbinada durante os períodos de alta demanda para produzir eletricidade. Então, essa água é bombeada da bacia inferior para a bacia superior em períodos em que a energia é barata, e assim por diante. Considera-se que essas usinas não produzem energia a partir de fontes renováveis, pois consomem eletricidade para trazer água das turbinas.
São instalações de armazenamento de energia.
Intervêm frequentemente para intervenções a curto prazo a pedido da rede e como último recurso (depois de outras centrais hidroeléctricas) para intervenções mais longas, em particular devido ao custo da água a levantar. A eficiência entre a energia produzida e a energia consumida é da ordem de 70% a 80%.
A operação é lucrativa quando a diferença de preços de eletricidade entre períodos fora de ponta (compra de eletricidade de baixo custo) e períodos de ponta (venda de eletricidade de alto preço) é significativa.

As usinas hidrelétricas são compostas por 2 unidades principais :

- um reservatório ou uma tomada de água (no caso de usinas a fio d'água) que possibilite a criação de uma cachoeira, geralmente com um tanque de armazenamento para que a usina continue operando, mesmo em períodos de pouca água.

- Um canal de desvio escavado pode ser usado para desviar o excesso de água que chega lateralmente a uma lagoa de barragem. Um vertedouro permite que as cheias do rio passem sem perigo para as estruturas;
a usina, também chamada de fábrica, que permite que a cachoeira seja usada para acionar as turbinas e, em seguida, acionar um alternador.

De longe, as mais frequentes são barragens feitas de aterro de terra ou riprap obtidas em pedreiras por detonação. A impermeabilização é central (argila ou concreto betuminoso) ou na superfície a montante (concreto cimentício ou concreto betuminoso). Este tipo de barragem adapta-se a uma grande variedade de geologias;
barragens por gravidade construídas primeiro em alvenaria, depois em concreto e mais recentemente em concreto compactado com rolo BCR) o que permite economia significativa de tempo e dinheiro. A rocha de fundação deve ser de boa qualidade;
as barragens arqueadas de concreto adaptadas a vales relativamente estreitos e cujas margens são feitas de rocha de boa qualidade. A sutileza de suas formas possibilita reduzir a quantidade de concreto e construir barragens econômicas;
as barragens de multi-arco e contraforte não são mais construídas. As barragens de gravidade BCR as substituem.

As usinas são equipadas com turbinas que transformam a energia do fluxo de água em rotação mecânica para acionar alternadores.

O tipo de turbina utilizada depende da altura da cachoeira :
- para alturas de cabeça muito baixas (1 a 30 metros), podem ser utilizadas turbinas bulbo;
- para baixos headfalls (5 a 50 metros) e altas vazões, a turbina Kaplan é preferida : suas pás são direcionáveis, o que permite ajustar a potência da turbina à altura da cabeçote, mantendo uma boa eficiência;
- a turbina Francis é utilizada para cabeçotes médios (40 a 600 metros) e vazão média. A água entra pela periferia das lâminas e é descarregada em seu centro;
- a turbina Pelton é adequada para quedas altas (200 a 1.800 metros) e baixa vazão. Recebe água sob altíssima pressão através de um injetor (impacto dinâmico da água na caçamba).

Para pequenas centrais hidrelétricas, turbinas de baixo custo (e menos eficientes) e conceitos simples facilitam a instalação de pequenas unidades.

Custo-benefício e previsibilidade da produção

A construção de barragens é caracterizada por investimentos que são tanto maior a altura da queda e quanto maior o vale.
Estas despesas de capital diferem grandemente em função das características do empreendimento e das despesas acessórias relacionadas com condicionalismos sociais e ambientais, em particular o custo dos terrenos expropriados.
As vantagens econômicas atreladas à capacidade de modulação da produção de energia elétrica possibilitam a rentabilidade desses investimentos, pois o recurso hídrico é gratuito e os custos de manutenção são reduzidos.

A energia hidrelétrica permite atender às necessidades de ajuste da produção de eletricidade, em particular armazenando água em grandes reservatórios por meio de barragens ou diques.
No entanto, as flutuações anuais na produção hidrelétrica são significativas. Eles estão relacionados principalmente com a precipitação. A produção pode aumentar em 15% em anos quando os recursos hídricos são altos e diminuir em 30% em anos de grande seca.

A energia hidrelétrica às vezes é criticada por causar deslocamentos populacionais, com rios e córregos sendo locais privilegiados para a instalação de moradias.
Por exemplo, a barragem de Três Gargantas, na China, deslocou quase dois milhões de pessoas. Devido à regulação modificada da água, os ecossistemas a montante e a jusante das barragens podem ser perturbados (incluindo a migração de espécies aquáticas), embora dispositivos como os pisciciclos estejam instalados.

Medição de energia hidrelétrica

A potência de uma usina hidrelétrica pode ser calculada pela seguinte fórmula :

P = Q.ρ.H.g.r

Com :

• P : potência (expressa em W)
  


• Q : vazão média medida em metros cúbicos por segundo
  


• ρ : Densidade da água, ou seja, 1 000 kg/m3
  


• H : altura da queda em metros
  


• g : constante de gravidade, ou seja, quase 9,8 (m/s2)
  


• A : Eficiência da planta (entre 0,6 e 0,9)
  

Mundial :

a energia hidrelétrica foi responsável por quase 15,8% da produção global de eletricidade em 2018 (com uma produção anual de cerca

RCA

O soquete RCA, também conhecido como fonógrafo ou soquete de cídula, é um tipo muito comum de conexão elétrica. Criado em 1940, ainda é encontrado hoje na maioria das casas. Transmite sinais de áudio e vídeo. A sigla da RCA significa Radio Corporation of America. Originalmente, o plugue RCA foi projetado para substituir as antigas fichas telefônicas de trocas telefônicas manuais.

de 4.193 TWh);
uma dúzia de países, incluindo quatro na Europa, produzem mais da metade de sua eletricidade a partir de energia hidrelétrica. A Noruega lidera, seguida por Brasil, Colômbia, Islândia, Venezuela, Canadá, Áustria, Nova Zelândia e Suíça.