GROUPE TURBO GENERATEUR POUR TRÈS BASSE CHUTE Présentation Présentation
Programme de R & D
Produit développé
06 Décembre 2007 Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
MJ2 TECHNOLOGIES 48 rue de la prise d’eau 12100 Millau www.vlh-turbine.com Tel: + 33 565599946 Port: + 33 615756699 Email: vlh-turbine@vlh-turbine.com
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
ORGANISMES SUPPORTANT LE PROJET
Présentation
•Projet lauréat du concours national d’aide à la création d’entreprises innovantes du Ministère de la Recherche en 2004.
Programme de R & D
Produit développé
•Projet soutenu par l’ADEME.
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
•Projet soutenu par la Chambre de Commerce et d’Industrie de Millau •Ministère des Ressources Naturelles du Canada
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Pourquoi un nouveau type de turbine Hydroélectrique? Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
Aucun fabricant ne présente de Turbine adaptée aux chutes de moins de 2 m. • Les sites les plus massivement énergétiques sont déjà construits en Europe et dans les pays développés. • Le seul gisement potentiel se situe au dessous de 2 m de chute brute. • Le même cas se reproduit à l’échelle mondiale
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Pourquoi implanter un nouveau type de turbine Hydroélectrique? Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
• Aucun fabricant ne présente de Turbine adaptée aux chutes de moins de 2 m. • Une intégration visuelle inégalée • Absence de bâtiment sur l’ouvrage • Turbine submergée • Aucun bruit, aucune vibration.
• Impact très réduit sur les migrations piscicoles en cours de validation par des essais scientifiques. • Ouvrages de Génie civils très réduits
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
•L’utilisation des basses chutes requiert l’utilisation de débits importants qui doivent être traités dans des infrastructures adaptées et donc elles aussi de taille respectable. •Les fabricants ont toujours privilégié la diminution de la taille et du coût de leurs équipements au détriment du génie civil. •Le coût du Génie Civil devient rapidement dissuasif par rapport à la puissance installée et donc à la richesse produite.
La mise en valeur des basses chutes est techniquement possible mais pas rentable avec la technologie disponible.
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE Volume de Béton et Diamètre de Roue relatif à puissance constante 9 8
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Volume de Béton & Diamètre de Roue
Présentation
7 6
Volume de Béton
5
Diamètre de roue
4 3 2 1 0
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
1,2
1,6
2,0
2,4
2,8
3,2
3,6
Chute Nette
Le Coût de Génie Civil est 5 fois plus grand sous 1,5m de chute que sous 3 m
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Kaplan Verticale pneumatisée Simple régulation Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Groupe Bulbe immergé
Ichtyophilité
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Turbine de Très Basse Chute Very Low Head
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
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GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
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Programme de Recherche et Développement
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE •Optimisation du profil hydraulique par CFD
Présentation
Programme de R & D
•Essai sur modèle réduit CEI60193 au laboratoire LAMH Université Laval de Québec.
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
• Conception mécanique en CAO 3 D optimisation des structures par calcul par éléments finis
Test d’Ichtyophilité avec poissons vivants (smolts et anguilles)
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Essais sur modèle réduit au Laboratoire Hydraulique de l’Université Laval de Québec
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
Banc de Test
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Produit Développé Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
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La Turbine Très Basse Chute Very Low Head Turbine
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
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Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
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GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
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GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE Dispositif d’effacement par le haut de la VLH
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Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
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GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Convertisseur de Fréquence
Turbine and Permanent Magnet Synchronous Generator
Chopper Présentation
DC High power resistor
Programme de R & D
DC
Grid Inverter
Generator Drive
Transformer
DC
DC AC Produit développé
Ichtyophilité
AC DC
DC Bus
Harmonics Filter
AC
0.5kV/20kV
Control signals (Wires, Fiber optic link)
Pressured air from air compressor
Power Controller
To Oil Pump
. Oil level indicator . Oil temperature indicator . Air pressure . Oil pressure .etc...
INTERFACE INTERFACE BOARD OF THE BOARD OF THE AUXILIARY AUXILIARY EQUIPMENTS EQUIPMENTS
Fiber optic link
To Trash Rake Cleaner Control Cylinders
Ethernet TCP/IP
To Blades Control Cylinders
Wires
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
Utility Grid
User interface (LCD touch srceen)
Power station Controller
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
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Gamme de Produit: • 5 diamètres (3550, 4000, 4500, 5000, 5600 mm) Gamme de Chute brute: • De 1,4 à 2,8 m et plus Gamme de débits: • De 10 à 30 m3/s Gamme de Puissance: • De 100 à 500 kW (Aux Bornes d’Alternateur)
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation Presentación
Programme de R & D
ICHTYOPHILITÉ Comportement de la VLH
Produit développé
vis à vis de la faune Piscicole Ichtyophilité
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GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
La VLH remplis tous les critères d’ichtyophilité sauf un Les simulations CFD démontrent le respect des critères d’ichtyophilité sauf un Présentation Presentación
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
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n°1: Vitesse Périphérique Acceptable: 6 to 12 m/s VLH: 4.5 à 8 m/s n°2 : Pression Minimale Acceptable : 69 kPa VLH: 94 kPa n°3: Variation de pression maximale Acceptable: <550 kPa/s VLH: 80 kPa/s n°4: Variation de vitesse de l’eau maxi Acceptable: <180 m/s/m VLH: 10 m/s/m n°5: Jeu maxi entre pale et manteau de roue Acceptable: <2.0 mm Valeur VLH: 4.5 mm
L’autorisation administrative du site de Millau prévoit l’exemption de dispositif de dévalaison sous réserve de tests scientifiques qui seront réalisés sur le site pour valider ces résultats.
Pressions sur la roue en fonction de la distance à l’axe
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
1er Tests avec des poissons vivants des résultats encourageants
Présentation Presentación
Programme de R & D
Produit développé
Cadre du filet
nasse de récupération
dispositif en eau
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
Smolts du lot témoin
injection des smolts
récupération des smolts
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
1er Tests avec des poissons vivants des résultats encourageants
Présentation Presentación
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
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Malgré l’impossibilité de parvenir à des conclusions statistiquement et scientifiquement probantes nous avons tout de même pu tirer des enseignements de ces premiers tests : •Les exemplaires retrouvés morts après le passage par la turbine présentaient un faible pourcentage de blessures externes (2%) ou d’hémorragies internes (1%) pouvant laisser penser qu’ils avaient été victimes de la turbine. •Le dispositif de récupération des poissons a présenté une bonne efficacité (en moyenne > 95%). •Ce dispositif de récupération des poissons peut toutefois être encore amélioré, ce qui sera fait en vue de la campagne de tests avec des anguilles prévue pour l’automne et des nouveaux tests avec des smolts programmés pour le printemps 2008. Rendez vous à l’automne.
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Site de Démonstration Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Millau Usine élévatoire du Troussy
Ichtyophilité
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VLH DN 4500 410 kW - 20 m3/s - 2,5 m de chute
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
Mise en appui sur les pivots puis rotation vers le bas
Grutage de l’ensemble de 26 T vers son emplacement
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
Vue aval, groupe Turbogénérateur VLH en position de travail bief vide
Vue aval, groupe Turbogénérateur VLH en position de travail à 45°
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
Vue amont, prise d’eau, vannes verticales grille de protection et clapet
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Distributeur
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
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Turbine en position relevée
Vue aval
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Résultats des essais de mise en service Les résultats ont démontré une homothétie complète avec les Présentation tests sur modèle réduit. •La survitesse à pleine ouverture (75 tr/mn) et la survitesse maximum (90 tr/mn) ont été précisément Programme de R & D celles escomptées. •La puissance nominale maximale de 438 kW a été atteinte à la vitesse nominale prévue de 37 tr/mn sous Produit développé une chute nette de 2,5 m et un débit nominal de 22,5 m3/s. Pour des raisons administratives la centrale sera limitée à 410 kW livrés au réseau. Ichtyophilité Tout au long des tests et depuis lors, la VLH a eu fonctionnement très doux, exempt de vibrations et très Site de Démonstration Futurs Projets silencieux. Il faut toucher la structure de la machine pour Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue savoir si elle est en fonctionnement. La Roche EDF
Depuis la mise en service plus de 200 personnes ont visité le site. Experts, consultants et propriétaires de PCH se sont Visite de membres d’EAF succédés sur le site de Millau pour voir la VLH. le 3 mai 2007
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Futurs Sites Potentiels Présentation
Programme de R & D
Canal de Huningue
V.N.F.
Produit développé
La Roche Mayenne Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
EDF
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE Canal d’Huningue
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
Avant implantation
Après implantation
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
Usine de La Roche sur la Mayenne, seuil en « V »
GROUPE TURBO GENERATEUR HYDROELECTRIQUE POUR TRÈS BASSE CHUTE
Présentation
Programme de R & D
Produit développé
Ichtyophilité
Site de Démonstration Futurs Projets Site en Ecluse V.N.F. Canal de Huningue La Roche EDF
Usine de La Roche sur la Mayenne, vue aval