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Article

1 - DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE

2 - TURBINES

3 - IMPLANTATIONS DU GÉNIE CIVIL

4 - BARRAGES

5 - PRISES D’EAU

6 - GÉNÉRATEURS ÉLECTRIQUES

7 - EXPLOITATION

8 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : BM4166 v1

Prises d’eau
Petites centrales hydrauliques

Auteur(s) : Sylvain PERRIN

Date de publication : 10 nov. 2003

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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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Auteur(s)

  • 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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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm4166


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5. Prises d’eau

La conception des prises d’eau a un rôle important pour la facilité d’exploitation et la durée de vie des turbines.

Le concepteur doit tenir compte des quantités de sédiments transportés par le cours d’eau de façon à créer des pièges à sable pour éviter l’usure des conduites et des roues. Dans certains cas, une vanne de dégravement est nécessaire. Les grilles de filtration doivent être dimensionnées mécaniquement pour ne pas entrer en vibration sous l’effet du passage de l’eau et pour résister à la pression. En cas de colmatage, elles sont sollicitées comme une vanne. L’écartement des barreaux, s’il n’est pas fixé par des raisons piscicoles, ne doit en aucun cas permettre le passage des corps flottants ou noyés pouvant détériorer la roue.

5.1 Rôle des dégrilleurs

Les dégrilleurs sont des dispositifs mécaniques qui permettent d’évacuer les déchets flottants et en suspension dans l’eau. Ces déchets sont de nature très variable. Ce sont : les déchets organiques normalement charriés par le cours d’eau (bois, feuilles mortes) ainsi que les déchets dus à la pollution (bouteilles en verre, en plastiques, sac en plastique, et parfois, sur de grands cours d’eau, des voitures).

Les dégrilleurs et les dispositifs d’évacuation des résidus ont une grande importance dans l’exploitation des centrales hydrauliques. Leur dimensionnement, leur conception et leur automatisation doivent faire l’objet d’un soin particulier.

Dans les zones de moyenne altitude et de plaine, les premières crues d’automne sont celles qui transportent le plus de déchets. Dans ces périodes, les dégrilleurs peuvent fonctionner 24 h sur 24. L’écartement des grilles à la prise d’eau est très important, les feuilles mortes peuvent provoquer sur des grilles un vannage de 30 % de la hauteur en quelques minutes et un colmatage total en quelques heures.

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5.2 Types de dégrilleurs

  • Dégrilleurs à chaînes (figure 26) : un râteau entraîné par des chaînes racle les grilles. Ces dégrilleurs doivent être équipés de limiteurs de couple très performants...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (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).

  • (5) - MONITION (L.), LE NIR (M.), ROUX (J.) -   Les microcentrales hydroélectriques  -  . Masson (1981).

  • ...

1 Réglementation des installations et raccordement

  • Autorisations et décrets

    Suivant l’importance de l’ouvrage pour aménager un site sur un cours d’eau, il existe en France deux procédures :

    • la demande d’autorisation pour les sites mineurs ;

    • la demande de concession pour les sites importants.

    De nombreux décrets et lois régissent l’utilisation de l’énergie hydraulique. D’autre part, des directives européennes peuvent modifier un certain nombre de dispositions.

    La principale loi est celle du 10 octobre 1919 relative à l’utilisation de l’énergie hydraulique, modifiée par la loi 92-3 et par la loi 2000-108 du 10 février 2000.

    De nombreux décrets régissent les règlements d’eau, les autorisations et les concessions, les conditions de raccordement ainsi que le classement des cours d’eau. L’annexe 1 du guide de la SHF Intégration dans l’environnement (voir la bibliographie) permettra au lecteur d’obtenir de plus amples renseignements.

    L’ensemble de la réglementation française peut être consulté en ligne : http://www.legifrance.gouv.fr

    Loi 2000-108 du 10 février 2000 relative à la modernisation et au développement...

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