L'hydroélectricité, un potentiel énergétique à creuser ?

1. L’hydroélectricité, un potentiel énergétique à creuser ?
Luxembourg Creative – ULg Arlon Campus Environnement
Ing Pascal Legrand
Romain Baiwir candidat Master en Sciences et Gestion de l’Environnement
20 février 2017
1

2. Plan
 Hydrolienne CIEX Power
 Fonctionnement
 Localisation
 Règlementations
 Montaison
 Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Conclusions
2

3. Plan
 Hydrolienne CIEX Power
 Fonctionnement
 Localisation
 Règlementations
 Montaison
 Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Conclusions
3

4. H
4

5. H
5

6. H
6

7. H
7

8. H
8

9. Plan
 Hydrolienne CIEX Power
 Fonctionnement
 Localisation
 Règlementations
 Montaison
 Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Conclusions
9

10. 10

11. 11

12. Localisation
12
Dampicourt

13. Réseau hydrographique
13
Dampicourt

14. La Chavratte
 Lieu : Dampicourt
 Cours d’eau de non navigable de 1ère catégorie
 Débit moyen : 0,8 m³/s
14

15. 15

16. Localisation
16
Passe à poissons

17. Localisation
17

18. Plan
 Hydrolienne CIEX Power
 Fonctionnement
 Localisation
 Règlementations
 Montaison
 Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Conclusions
18

19. Règlementations
 Directive européenne 2000/60/CE
 « Directive-cadre sur l’eau »
 Région wallonne
 Premier plan de gestion : pour 2015
 Deuxième plan de gestion : 2016 à 2021
 Récupération du caractère naturel des masses d’eau
 Atteinte du bon état écologique
 Assurer la libre circulation des poissons (axes migratoires)
 Réduction du nombre d’obstacles
 La mise en place de systèmes hydrauliques augmente le
nombre d’obstacles
19

20. Plan
 Hydrolienne CIEX Power
 Fonctionnement
 Localisation
 Règlementations
 Montaison
 Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Conclusions
20

21. Montaison
 Nécessité d’un canal spécifique (passe à poissons)
 Diminution du débit disponible dans l’hydrolienne
 Diminution de la puissance produite
 Coûts supplémentaires d’infrastructure
21
Passe à poissons

22. Montaison
22
 Capacités de nage et de saut de certaines espèces (ONEMA)

23. Plan
 Hydrolienne CIEX Power
 Fonctionnement
 Localisation
 Règlementations
 Montaison
 Dévalaison – Ichtyocompatibilité
 Conclusions
23

24. 24
Grille
 Ichtyocompatibilité
 Colmatage

25. Conclusions
25

26. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Problématique de
la grille
 Pertes de charge
 Hauteur de chute
 Rendement
H1
26
H2

27. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Passage du poisson dans l’hydrolienne
1. Introduction du poisson
2. Transfert du poisson
3. Sortie du poisson
27

28. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Introduction du poisson entre les pales
 Si le poisson nage à la
même vitesse que le courant
 La rotation de la roue est
fonction de la hauteur d’eau et
du débit
 La taille maximum du poisson
ne dépend que de l’espacement
entre les aubes
 Taille max : 34,5 cm
28

29. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Introduction du poisson entre les pales
 Si le poisson nage à une vitesse différente
 Vitesse du poisson : 0,5 m/s
 Vitesse du poisson : 1 m/s
29
Rotation hydrolienne (Tours/min)
Taille poisson (m) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
0,06 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
0,08 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
0,1 OK OK OK OK OK OK OK BAD BAD BAD BAD
0,12 OK OK OK OK BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD
0,14 OK OK BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD
0,16 OK BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD
0,18 BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD
Rotation hydrolienne (Tours/min)
Taille poisson (m) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
0,12 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
0,14 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
0,16 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
0,18 OK OK OK OK OK OK OK OK OK BAD BAD
0,2 OK OK OK OK OK OK OK BAD BAD BAD BAD
0,22 OK OK OK OK OK OK BAD BAD BAD BAD BAD
0,24 OK OK OK OK BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD
0,26 OK OK OK BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD
0,28 OK OK BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD
0,3 OK OK BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD
0,32 OK BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD
0,34 BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD BAD
Vitesse nominale : 18 tr/min ± 10%

30. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Transfert du poisson entre les pales
 Le poisson passe sans encombre dans l’hydrolienne
30

31. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Sortie du poisson de l’hydrolienne
 Le poisson sort sans encombre
31

32. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Si le débit est trop important le surplus passe par le
trop-plein
 Contraintes mécaniques si débit trop important
 Surplus évacué par le déversoir
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33. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 L’hydrolienne ne produit pas d’énergie si le courant est
trop faible
 Arrêt de l’hydrolienne
 Consommation d’énergie électrique au lieu de
production
33

34. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Faire varier la hauteur d’eau modifie :
 La vitesse d’écoulement
 La vitesse de rotation de la roue
 La puissance
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35. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Moyen de faciliter la dévalaison
 Augmenter l’espace entre la roue et le coursier
35

36. Dévalaison - Ichtyocompatibilité
 Moyen de faciliter la dévalaison
 Rendre moins agressif le bord d’attaque des pales (caoutchouc par
exemple
36

37. Plan
 Hydrolienne CIEX Power
 Fonctionnement
 Localisation
 Règlementations
 Montaison
 Dévalaison – Ichtyocompatibilité
 Conclusions
37

38. Conclusions
38
 Optimisation de la machine
 Technique
 Economique

39. Conclusions
39
 Garantir son ichtyocompatibilité pour supprimer la
grille
 Diminution du coût
 Augmentation du rendement
 Tests de validation

40. Conclusions
40
 Remontaison
 Minimiser les pertes de débit
 Dimensionner le canal de montaison
 Fonction des périodes de migration ayant lieu en période de
crue

41. Merci de votre attention !
Hydrauliquement 2017 !