Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Les petites centrales hydrauliques, à faible puissance, sont très différentes des grandes centrales gérées par EDF. Héritières des premiers générateurs d'énergie renouvelable, elles sont souvent implantées à la place d'usine ou de moulins utilisant la force de l'eau. Et elles sont très nombreuses, ce qui pose une problématique de gestion. Cet article expose les différents types de centrales hydrauliques et leur mode d'exploitation.
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Sylvain PERRIN : Agrégé de génie électriqueIUT de Saint-Dié-des-Vosges , département GEII
INTRODUCTION
Les petites centrales hydrauliques (PCH), de par leur faible puissance, leur localisation au fil de l’eau, leur mode d’exploitation décentralisé, leur connexion au réseau BT ou MT, présentent des différences notables par rapport aux grandes installations gérées par EDF. Bien souvent, elles ont été implantées en lieu et place d’usines ou de moulins utilisant la force de l’eau. De ce fait, elles sont les héritières des premiers dispositifs exploitant cette source d’énergie renouvelable. Enfin, leur grand nombre les classe parmi les sources d’énergie dispersées dont la problématique de gestion constitue un sujet d’actualité important.
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Conclusion
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7. Exploitation
7.1 Centrales autonomes
Dans le cas d’une centrale autonome débitant sur un réseau isolé, il faut maintenir constantes la fréquence et la tension. Cela nécessite une régulation de vitesse et une régulation de tension.
La régulation de vitesse peut être réalisée par un régulateur mécanique ou un régulateur électronique qui manœuvre le dispositif de vannage par un vérin ou un moteur. Les régulateurs mécaniques sont du type tachymétrique ou accéléro-tachymétrique. Leur principe de fonctionnement est basé sur le régulateur à boules. Dans le cas de fortes variations de charge, le régulateur doit modifier très rapidement le débit d’admission d’eau, ce qui peut entraîner des coups de bélier destructeurs dans les conduites. Pour éviter ce phénomène, il faut donc limiter la vitesse de variation du débit, ce qui peut être obtenu en augmentant le moment d’inertie du groupe, couramment appelé PD 2 par les hydrauliciens.
Une autre solution consiste à équiper la conduite d’une cheminée d’équilibrage ou d’une soupape de délestage en cas de surpression.
Pour les très petites turbines installées au fil de l’eau, les variations de débit sont très lentes, en général de l’ordre de la journée, exceptionnellement de l’ordre de l’heure en cas d’orage. Certaines ne possèdent pas de dispositif de réglage ou au mieux un système manuel de réglage de l’admission. Dans ce cas, la puissance fournie par la turbine est constante. Les variations de la charge entraînent des variations de fréquence. La régulation est assurée par des charges résistives qui sont couplées en fonction des besoins par un dispositif électronique, de façon à maintenir la puissance absorbée égale à la puissance fournie. La puissance dissipée dans les résistances est soit perdue, soit récupérée pour du chauffage.
HAUT DE PAGE7.2 Centrales raccordées au réseau
7.2.1 PCH fonctionnant en régime éclusé
En...
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Exploitation
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - GINOCCHIO (R.) - L’Énergie hydraulique - . Eyrolles (1978).
-
(2) - Énergie pour l’avenir : les sources d’énergie renouvelables. Livre blanc établissant une stratégie et un plan d’action communautaires - . Commission européenne (1997). http://europa.eu.int/scadplus/leg/fr/lvb/l27023.htmhttp://www.apcede.com/data/livre_blanc_enr.pdf
-
(3) - COCHET (Y.) - Stratégie et moyens de développement de l’efficacité énergétique et des sources d’énergie renouvelables en France : rapport au Premier ministre - . La documentation française (2000). http://www.ladocumentationfrancaise.fr/brp/notices/014000086.shtml
-
(4) - VIVIER (L.) - Turbines hydrauliques et leur régulation - . Albin Michel (1965).
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(5) - MONITION (L.), LE NIR (M.), ROUX (J.) - Les microcentrales hydroélectriques - . Masson (1981).
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ANNEXES
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Situation actuelle
En 2000, environ 1 700 producteurs autonomes privés ont produit 7 TWh, soit 1,5 % de la production électrique française ou 2 % de la consommation nationale et 10 % de la production hydraulique française. Pour mémoire, la consommation française pour l’année 2000 a atteint 424 TWh. EDF exploite 550 sites d’une puissance comprise entre 100 kW et 1 800 MW. Le tableau 1 et la figure 1 permettent de situer la part de la production des PCH en France ainsi que l’évolution globale de la production d’électricité hydraulique.
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Évolution
Le Livre blanc sur les énergies renouvelables (1997) prévoit pour 2010 une augmentation de la production d’électricité par les énergies renouvelables de 6 % actuellement à 12 %. Cette augmentation de 6 % devra provenir de l’énergie éolienne, de la petite hydraulique, de la biomasse et de l’énergie photovoltaïque. Le rapport Cochet (2000) préconise les mesures suivantes pour la petite hydraulique :
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