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L'énergie hydroélectrique, ou hydroélectricité, est une énergie électrique renouvelable qui est issue de la conversion de l'énergie hydraulique en électricité. L'énergie cinétique du courant d'eau, naturel ou généré par la différence de niveau, est transformée en énergie mécanique par une turbine hydraulique, puis en énergie électrique par une génératrice électrique synchrone.

Dans le sens des aiguilles d'une montre, en partant du haut à gauche : le barrage-voûte du Gordon en Australie, la centrale au fil de l'eau de Rheinfelden en Suisse, la salle des turbines de la centrale hydroélectrique de Walchensee en Allemagne et une turbine Pelton.

En 2021, la puissance installée des centrales hydroélectriques atteint 1 360 GW, produisant environ 4 252 TWh, soit 54 % de la production mondiale d'électricité renouvelable et 15,0 % de la production mondiale d’électricité en 2021. Les atouts de l'hydroélectricité sont son caractère renouvelable, son faible coût d'exploitation et ses faibles émissions de gaz à effet de serre ; la capacité de stockage de ses réservoirs contribue à la compensation des variations de la demande ainsi que de celles des énergies intermittentes (éolien, solaire). Elle a toutefois des impacts sociaux et environnementaux, particulièrement dans le cas des barrages implantés dans les régions non montagneuses : déplacements de population, éventuellement inondations de terres arables, fragmentation et modifications des écosystèmes aquatique et terrestre, blocage des alluvions, etc..

Les principaux producteurs d'hydroélectricité en 2021 sont la Chine (31,5 %), le Canada (8,9 %), le Brésil (8,0 %) et les États-Unis (6,1 %), dont les centrales figurent parmi les plus puissantes. La part de l'hydroélectricité dans la production d'électricité atteint 93,4 % en Norvège, 63,5 % au Brésil et 58,8 % au Canada.