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TURBINAGE D'UNE PASSE A POISSONS

La règlementation environnementale actuellement appliquée, en raison de la continuité écologique des cours d’eau, impose les exploitants de centrales hydroélectriques d’équiper leurs seuils de passes à poissons.

Ces installations, si elles permettent d’améliorer la reproduction des poissons et anguilles en leur permettant de circuler plus facilement vers leurs frayères, ces dernières nécessitent par ailleurs un débit réservé détourné dans la passe pour être toujours passante.

Outre donc, le coût initial de construction de ces infrastructures, vient se rajouter une perte de production du fait de ce débit non turbiné.

Il semble aujourd’hui qu’une partie de cette « perte de potentiel d’exploitation » puisse être rattrapée, c’est en tout cas le parie qu’ont fait la société française TURBIWATT, qui a installé une micro-turbine sur une passe à poisson au Moulin de Lexos, à Varen dans l’Aveyron (82), et mise en service depuis avril 2019.

La micro-turbine, indépendante de l’installation principale, est en effet alimentée par le débit d’attrait de la passe à poisson qui franchie un seuil de 2,00 m, ce qui conduis à un ouvrage intégrant neuf marches avec un linéaire développé d’une trentaine de mètres.

L’eau qui est turbinée est issue d’un bassin en amont de la passe, qui injecte de l’eau à l’entrée de cette dernière (« débit d’attrait ») car, dans ce cas précis, le débit est très important. 



La turbine utilisée, de basse chute, a été insérée directement sous la passe à poisson, directement dans la maçonnerie de l’ouvrage, et son contrôle se fait directement par une armoire de régulation et couplage au réseau qui lui est propre.

Ces équipements, en outre, répondent parfaitement aux projets de suréquipement des micro-centrales prévu dans le cadre de la loi POPE et permettant d’augmenter la puissance installée jusqu’à 20% sur simple déclaration.



Aujourd’hui, cette turbine produit jusqu’à 32KW supplémentaires l’hivers, par rapport à l’équipement principal (d’une puissance de 200KW).

L’investissement, lui, s’est élevé à 2800 € par KW installé, incluant l’armoire électronique de régulation et de couplage au réseau, le cône d’aspiration en béton préfabriqué et sa rallonge.





LES ROUES A AUBES HYDROÉLECTRIQUES

Pour certains d’entre nous, l’évocation des roues à aubes amènent tout de suite à l’esprit une publicité d’une célèbre marque de charcuterie, qui a largement inondé les écrans à partir de 1988…

Retrouvez pour le plaisir cette publicité émouvante ici


Pour d’autres, cela évoque directement des souvenirs d’enfance, du temps où les jeux vidéo n’existaient pas encore, et, enfin, certains ont la chance d’en admirer encore de nos jours.

La technologie hydraulique la plus ancienne
Apparues durant l’Antiquité dans les pays du pourtour méditerranéens, les roues à aubes ont aussi la particularité unique d’être la seule force motrice à avoir été utilisée à la fois dans les temps anciens, lors de la révolution industrielle, et encore de nos jours… !

Les roues sont utilisées pour les cours d’eau disposant de ce qui est qualifié de « Basses Chutes », dont la hauteur est inférieure à 15 mètres.

Dans la majorité des installations actuelles, cette hauteur de chute n’excède d’ailleurs pas 5 mètres de hauteur.

Les trois types de Roues à aubes

1°) Les Roues « en dessous », dont l’alimentation d’eau est par le bas

Caractéristiques : elles nécessitent un débit jusqu’à 3m3/s, et une hauteur de chute inférieure à 1,5 mètre.

2°) Les Roues « de poitrine », avec une alimentation d’eau par le milieu (entre ¼ et ¾ de la hauteur de la roue).
Caractéristiques : elles nécessitent un débit jusqu’à 3m3/s, et une hauteur de chute inférieur à 4 mètres.

3°) Les Roues « en dessus », avec une alimentation en eau par le haut de la roue (quart supérieur de la roue).
Caractéristiques : elles nécessitent un débit jusqu’à 1m3/s, et des hauteurs de chute de 2 mètres jusqu’à plus de 12 mètres.

Moulin des Taillades (Isle sur la Sorgue) – Bel exemple de roue « en dessous »

Quelques notions techniques :

Du fait de la diversité de technologies utilisées, et des différences de débits et hauteur de chute, la production électrique obtenue en couplant une génératrice à une roue à aubes est très variable, et peut aller de 5,5KW (pour une roue de 5,5 mètres de diamètre) à plus de 36KW.

 Une installation bien conçue, en outre, peut produire environ 7000 heures par an avec une rentabilité optimale.

Les nouveaux matériaux utilisés aujourd’hui pour la construction et rénovation des roues, tel que le métal, augmentent le rendement de 10 à 20% de plus que pour l’utilisation du bois, et l’on observe un rendement de l’ordre de 65 à 85%, pour des vitesses de rotation de l’ordre de 12 à 15 tours/min.

En outre, la construction de pales en acier CORTEN (acier auto patiné à corrosion superficielle) rend les rénovations visuellement très proches de leur conception initiale en bois.

Le coût d’une installation complète se situe généralement entre 7000 et 10000 euros par KW de capacité installée, soit un retour sur investissement (hors subventions) d’environ 7 à 10 ans en fonction de la taille de cette installation.

Dans la plupart des cas, les Roues à aubes sont utilisées en autoconsommation, avec revente du surplus sur le réseau public.

Certaines sociétés se sont même spécialisées dans ce type de rénovation : NOVA TECHNOLOGIES, EVIGEST, … et se proposent d’étudier sur dossier les productions attendues en fonctions des paramètres des sites candidats à la transformation.

L’une des Roue que l’on peut observer à la Fontaine du Vaucluse

Quelques exemples d’installations

Le Moulin de Ligny, qui avait un temps permis au village de LIGNY-LE-CHÂTEL d’être le premier à être électrifié dans le département de l’Yonne, a été entièrement rénové en 2017. Découvrez son histoire ici

Le Moulin de Bruère, situé à « La Flèche », datant du 14ème siècle, qui a été rénové en 1996, et qui produit de l’électricité depuis le 4 mars 2020 ! Découvrez l’article ici

Enfin, plus proche de chez nous, le collectif « Energie des Sorgues » va permettre à la Roue MILHE de reprendre du service et produire de l’électricité pour recharger son téléphone portable ou son vélo électrique… ! Découvrez l’article ici 



DES REGLAGES LONGS ET DIFFICILES

Tout système industriel nécessite une phase de réglages, car les paramètres d’exploitation sont en grande partie basés sur des calculs théoriques en fonctions d’un ensemble de données, mais la réaction du système complet reste à être mise en œuvre, et améliorée dans un process alternant phases de tests, de mesures, et apport de correctifs pour essayer de se rapprocher d’un fonctionnement optimum. C’est ce que nous avons fait en 2019.

Un suivi quotidien par les bénévoles :

 Heureusement, la centrale a bénéficié des soins apportés par l’ensemble de l’équipe du Groupe Technique, et en particulier d’interventions quasi quotidiennes de Jean-Marie SALIGNON, ainsi que du Comité Opérationnel, toujours volontaire et présent pour les aménagements qui ont été apportés.

Complexité des réglages de la centrale :

 En général, on estime pour une centrale hydroélectrique au fil de l’eau, comme celle de la Marie Thérèse, qu’une période d’une année complète est nécessaire pour effectuer ces réglages, étant donné les différences de débits entre l’hiver et l’été.
Par ailleurs, alors que l’année 2018 a été exceptionnellement pluvieuse, 2019 a été une année plutôt sèche, ce qui a entraîné une longue période de quasi-arrêt tellement les débits étaient faibles, et donc un peu de retard pris dans les réglages.
Le graphique ci-dessous représente le plan de performance d’une centrale hydroélectrique au fil de l’eau (source : VGB POWERTECH), ce qui montre la complexité du système.


Débit, Hauteur et Puissance (axe vertical) moyens sur 1 an (nombre de jours axe horizontal)
Nota : le débit « aménagé » ou utilisable est représenté sous forme d’une courbe décroissante après avoir réordonné les débits journaliers du plus grand au plus petit, la hauteur de chute et la puissance sont fonction de l’apport en eau disponible de la centrale.

LES MOULINS A LA RESCOUSSE DE LA TRANSITION

Quand on parle de transition énergétique, on pense souvent que les moyens de production d’énergie verte sont forcément des systèmes lourds et technologiquement à la pointe de l’industrie la plus moderne, l’exemple le plus flagrant étant les éoliennes de très grande hauteur et très fortes puissances.

En parallèle, on imagine à peu près aussi fréquemment des paysages dédiés à ces nouveaux systèmes de production d’électricité dé-carbonée, avec ce que cela demande d’acceptation par les populations voisines du fait de la modification du paysage.

Ne peut-on donc pas imaginer des systèmes qui allieraient à la fois la progression des chiffres de progression nationale d’énergie verte, tout en étant parfaitement intégré dans nos paysages actuels… ?

Et bien cette solution existe, et elle a même été créée de toute pièce il y a près de deux décennies par un Français, ce qui prouve une fois de plus la créativité de nos compatriotes en la matière (voir notre article précédent  (http://provenci.blogspot.com/2019/10/)


Ce précurseur, c’est Michel MORTIER qui, à partir de 2001, a eu l’idée d’intégrer une génératrice, afin de produire de l’électricité à injecter sur le réseau, dans le moulin à vent qu’il venait de s’acheter pour en faire une résidence secondaire.



La girouette du moulin de la fée et, à droite, Michel Mortier devant son moulin réaménagé.



Ainsi, avec l’aide de l’ADEME et des collectivités locales, le Moulin de la Fée a été le premier traditionnel au monde à être transformé en aérogénérateur.

Cet exemple a été suivi en 2009 par M. AURAY, qui a transformé de la même manière le Grand Moulin des Places, avec l’aide de M. MORTIER.

Le système a encore été amélioré à cette occasion, puisque ce dernier système bénéficie en plus d’un « papillon d’orientation automatique », qui permet aux ailes d’être toujours bien orientées en fonction du vent.

Il est à noter que, dans tous les cas, les matériaux d’origine sont respectés : les charpentes sont en chêne, la volige en peuplier et la coiffe est couverte en bardeaux de châtaignier.

Les ailes, quant à elles, sont fabriquées en sapin de lamellé-collé de 17 à 19 mètres de diamètre en fonction des moulins, et équipés d’une voilure de type « BERTON ».

Grand Moulin des Places et son « papillon d’orientation automatique »


Pierre Théophile BERTON a inventé ce système en 1845 : les ailes sont constituées de planches amovibles rétractables, ce qui permet de gérer plus facilement la direction et la puissance du vent, et rend le moulin très maniable.


Les moulins à vent, à l’inverse des éoliennes, exploitent des vents faibles à basse altitude, et sont ainsi appelés aérogénérateurs « extensifs » : ils produisent donc de l’électricité sur une plage de vitesse de vent comprise entre 2 et 15 m/s.


 A gauche, le moulin de Lambesc, et à droite le moulin de Martigues… futurs candidats à la transformation… ?

La production moyenne de ce type d’installation est de 70MWh / an, soit de quoi alimenter une vingtaine d’habitations.


Il existe aujourd’hui entre 1500 et 2000 moulins en France, et le fait de les transformer en aérogénérateurs serait, pour chaque commune concernée, un atout certain d’un point de vue touristique, puisque les ailes des moulins seraient à nouveau en action, qui plus est dans un but utile, et redonnerait donc un charme d’antan à nos paysages.

NOTA : certains aménagements sont aujourd’hui en cours d’étude : moulin du Tertre (à Fégréac), moulin du Thu (à Derval), moulin du Chêne (à Vertou) et moulin de l’Epinay (à St Florent-le Vieil) d’après nos recherches.

Remerciements : M. Didier LEFEBVRE (ASSPV)

Un site très documenté et très complet répertorie les moulins à vent en Provence, vous pouvez au besoin le retrouver ici



REUSSIR SON PROJET PHOTOVOLTAIQUE : REUNION DU 29 NOVEMBRE

Votre facture d’électricité est trop lourde, vous souhaitez faire un geste pour la planète … quelle que soit votre motivation, vous envisagez d’installer quelques panneaux photovoltaïques chez vous.
Comment procéder, quelles sont les contraintes, quelles technologies de panneau, autoconsommation ou vente de l’électricité, comment sélectionner votre installateur … les questions et les embûches sont nombreuses. Légitimement, vous hésitez.
Sur le thème « Réussir son projet photovoltaïque », les Amis de Provence Énergie Citoyenne organisent une réunion publique où ces questions seront présentées et débattues.

29 novembre à 18H30, Salle du Bon Puits à Velaux

2 experts répondront à vos questions

Deux experts très impliqués dans les projets citoyens, Cédric du cabinet OPTE et Régis de l’Association BDPV, ont accepté notre invitation. Nous les en remercions. Ils ont aussi contribué au succès du projet de reconstruction de la Marie-Thérèse.

OPTE « Osez Pour la Terre ».

OPTE est un cabinet de conseil en énergies renouvelables et écologie industrielle spécialisé dans les études de faisabilité et l’assistance en maîtrise d’ouvrage pour la coordination des projets. Il a été créé en décembre 2016, par conviction, afin de participer concrètement à la transition énergétique. Les études de faisabilité technico-économiques sur les projets photovoltaïques en revente ou en autoconsommation constituent son cœur de métier.

Cédric est un des fondateurs de OPTE. Il anime bénévolement des conférences pour informer sur les possibilités et les problématiques des projets photovoltaïques.

BDPV: Une association pour le photovoltaïque

L’association Loi 1901 (but non lucratif) « ASSO BDPV » a été créée pour promouvoir le Photovoltaïque. Elle mène des actions pour favoriser le partage et la diffusion d’informations sur le photovoltaïque, à destination du public et des particuliers désirant devenir ou étant déjà producteurs de cette électricité verte.

Régis a aidé de nombreuses personnes victimes d’arnaqueurs ou de malfaçon lors de procédures judiciaires. Mais comme il aime à le dire, il est beaucoup plus judicieux de bien se renseigner avant pour éviter les problèmes et ces longues procédures incertaines.


LES FABRICANTS FRANÇAIS INNOVENT DANS LA CONCEPTION DES TURBINES


La France est décidément un pays rempli de concepteurs, d’ingénieurs et de développeurs, et la filière de l’hydroélectricité ne dément pas cette caractéristique de notre pays.

En effet, afin de suivre le nouveau besoin d’énergie verte, dont l’hydroélectricité est un potentiel non négligeable dans l’hexagone (voir notre article sur le projet « Restor Hydro »), deux start-ups françaises ont inventé ces dernières années des systèmes dans un but commun : rendre rentable les installations sur des basses hauteurs de chutes d’eau, ce qui n’était pas possible avec les systèmes existants auparavant.

La plus ancienne des deux, TURBIWATT, est une société qui existe depuis presque dix ans, et qui est située dans le Morbihan.

La société a été récompensée par de nombreuses récompenses pour ses innovations technologiques, ainsi que pour la performance de ses turbines.

La gamme de puissance des turbines qu’elle conçoit en série (afin de diminuer les coûts de production) va de 0,8 Kw à 130 Kw, pour des hauteurs de chute nominales allant de 1,20 à 8 mètres.



Plan d’encombrement de la turbine « Lion », pour une puissance de 6 à 60 Kw.


Les seuils équipés peuvent indifféremment auto-consommer l’énergie délivrée par la turbine, ou bien l’injecter directement sur le réseau, la tension restituée étant directement en 230 V (monophasé) ou en 400 V (triphasé) à la même fréquence que le réseau EDF (50 Hz).

La deuxième société dont nous allons parler est encore plus récente, puisqu’elle n’existe que depuis mars 2018 !

Il s’agit d’HELLIOGREEN TECHNOLOGIES, société basée à Charleville Mezières (dans les Ardennes).

Cette société a décidé d’exploiter le principe de la vis d’Archimède, donc les turbines sont composées de modules moulés ayant une géométrie multifilets, qui constituent la vis sans fin.

Cette conception est adaptée à des hauteurs de chute pouvant aller jusqu’à 4 mètres, et le premier test en grandeur nature, pour valider le design de la turbine, a été mis en service à Signy-l’Abbaye le 19 septembre dernier (à 25 km du constructeur). (Retrouvez la vidéo ici)



Plan d’encombrement d’une turbine Helliogreen, basée sur le principe de la vis d’Archimède.

L’un des principaux atouts de la vis hydrodynamique est son caractère ichtyocompatible, c’est-à-dire que la faune qui traverse le système est préservé, ce qui entraîne des économies en génie civil lourd pour construire des systèmes de dévalaison des poissons et anguilles, en particulier.

La société conçoit et fabrique donc des turbines allant de 600 à 2600 mm de diamètre, afin de couvrir l’ensembles des chutes (jusqu’à 4 mètres maximum à ce jour, sauf étude spéciale sur des cas au-delà de cette hauteur).




Nous souhaitons donc que la connaissance de ces nouvelles solutions soient largement diffusées et utilisées, ce qui sera à la fois bénéfique pour notre industrie non délocalisée, et donc l’économie de notre pays, mais aussi pour tous les futurs watts verts ainsi produits à chaque nouvelle installation !


PORTE OUVERTE CENTRALE HYDROELECTRIQUE A BARJOLS (83)

Enercoop PACA organise régulièrement des portes ouvertes auprès des fournisseurs d'énergie renouvelable à qui ils rachètent la production.

Ce sera à nouveau le cas le 16 février prochain à Barjols (Var), avec une visite organisée de la Microcentrale hydroélectrique de Fauvery, de 14h à 17h.

Pour plus de renseignements, cliquez ici


 
 

TURBINER LES RESEAUX D’EAU POTABLE : DE NOUVELLES POSSIBILITES


Il existe à ce jour deux technologies pour obtenir de l’électricité, en profitant des flux nécessaires à l’alimentation des réseaux d’eaux potables.

Evidemment, ces techniques s’adressent aux syndics de gestion des eaux (du fait des diamètres de tuyaux et débits nécessaires à la rentabilité de l’installation), mais le simple fait que ces technologies existent ouvrent de nouvelles opportunités de développement dans l’hydroélectricité.

La première technologie consiste à implanter dans les canalisations, de 200 mm de diamètre minimum, une mini hydrolienne.
 
 
Cette technologie a été développée par la société SAVE INNOVATION (créée en 2012 à Grenoble), et a pour but d’autoalimenter des batteries de secours ou autres installations autonomes sur les réseaux d’eau (capteurs, etc.), présentant ainsi des économies d’énergie et d’équipement (moins de maintenance, moins de changement de batteries, etc.).
Cette technologie est valable sur de très faibles débits d’eau (de 0,2 à 6m/s) et ne modifie que très légèrement la pression.
En France, les villes de Chamonix et d’Annemasse sont déjà équipées de tels systèmes.
La deuxième technologie est totalement différente, puisqu’il s’agit cette fois-ci d’une turbine qui produit de l’électricité réinjectée sur le réseau.
Fabriquée par la société espagnole Perga, cette turbine utilise la nécessité de diminuer la pression sur des réseaux le nécessitant, autrement dit elle s’adresse à des agglomérations dont les eaux potables sont issues de reliefs suffisamment élevés pour nécessiter cette réduction de pression.
Grâce à l’expertise de l’entreprise lyonnaise HYDROWATT, cette technologie a été inaugurée tout récemment (le 29 octobre dernier), sur une installation à Annonay (Ardèche). (voir la vidéo ici : https://youtu.be/X3gUMyWlpLs )
 
Cette micro-turbine, d’une puissance de 26KW, profite d’un débit de 300m3/heure, et produira 132 000 kWh par an, soit l’équivalent de 30% des besoins électriques de la station de production d’eau.
Cette technologie a déjà été utilisée auparavant sur la ville de Nice, qui vise, à terme, l’équivalent en production hydroélectrique, grâce à ces micro-turbines, de l’équivalent de la consommation de la ligne 1 du tramway niçois, soit 1,9 MW.
 
Schéma de principe de l’installation en aval de l’usine de production de St Rimiez (Ville de Nice)
D’autres communes étudient actuellement la possibilité d’installer ces types de turbines, comme par exemple celle d’Hyères, dans le Var.
Les spécialistes sont enthousiastes car, grâce à ces nouvelles technologies, des centaines de milliers de sites pourraient être équipés… une belle opportunité pour un développement accru de l’hydroélectricité en France.
 

 


 

 

CENTRALES HYDROELECTRIQUES : L’AVIS DU CIRPA


La CIRPA est la Commission Internationale pour la Protection des Alpes.

C’est une organisation faîtière à but non lucratif, non gouvernementale et indépendante qui œuvre depuis 1952 pour la protection et le développement durable des Alpes. Avec son secrétariat international basé au Liechtenstein, ses représentations dans sept pays alpins et sa centaine d’organisations et d’institutions membres, la CIPRA constitue aujourd’hui un réseau alpin de premier plan.

Voici sa position sur l’hydroélectricité :

« L’extension et/ou la modernisation des centrales hydroélectriques existantes peut permettre d’accroître massivement leur rentabilité à court terme. On a constaté que la modernisation de certaines centrales avait permis de tripler la production d’électricité, et que la situation écologique avait pu être améliorée grâce à des mesures d’accompagnement appropriées.

De telles améliorations ont la priorité sur la construction de nouvelles centrales, qui ont un impact négatif sur la nature et le paysage.

La comptabilité environnementale de toutes les actions de rénovation doit être contrôlée ou garantie ou, si les interventions sont inévitables, compensée conformément à la directive cadre sur l’eau de l’UE et aux législations nationales.

Les parties contractantes de la Convention alpine sont exhortées à revoir leurs législations relatives en matière de promotion du courant vert.

Ces dispositions doivent être modifiées de manière à encourager davantage l’amélioration de l’efficience et l’optimisation des centrales hydroélectriques existantes, et à ne pas subventionner des constructions nouvelles portant préjudice à l’environnement.

 En conclusion : il faut améliorer l’efficacité des centrales hydroélectriques existantes plutôt que construire de nouvelles centrales ! »
 
http://www.cipra.org/fr/climat-energie/positions-de-la-cipra
 
 
 
 

NOUVEL ARTICLE PRESSE POUR LA MARIE THERESE

Le lancement des travaux de rénovation de la Marie Thérèse suscite désormais l'intérêt de beaucoup de médias, comme le prouve l'article suivant :


SIGNATURE DU BAIL SUR LE PROJET DE LA MARIE THERESE

Semaine riche en évènements. Nous avons signé le bail à construction qui nous lie à la SCI La Marie Thérèse. Nous avons donc légalement le droit de construire et d’exploiter la centrale.
 
Les travaux avancent toujours bien. Cette semaine on a commencé le chantier de la dévalaison. Il faut construire un petit canal qui partant de la grille qui barrera l’entrée du canal d’amenée, rejoigne l’Arc. Ce petit canal sera utilisé par les anguilles et poissons pour contourner la centrale et descendre le cours d’eau. Rappelons qu’une rampe de montaison sera construite par le SABA.
 
 
http://www.saba-arc.fr/
 
 





QUATRIEME SEMAINE DE TRAVAUX

Les travaux avancent à un très bon rythme. Après les démolitions et la préparation du chantier, on commence la reconstruction.


LES TRAVAUX DE LA SEMAINE DE PÂQUES

Un petit compte rendu de l’activité du 2 au 6 avril 2018.

Paques a interrompu le chantier…

Dès mardi, l’équipe de MTC très active et efficace a relancé le chantier.

Beaucoup de changement en peu de temps que nous pouvons contempler comme Antoine.

Un grand merci à Jean-Marie pour ses interventions et sa pro-activité.

JOURNAL DES TRAVAUX

Pour suivre les travaux de réhabilitation de la Marie Thérèse, voici la première partie du suivi du chantier en photos...