Un
exemple prestigieux :
Les turbines réversibles
de Linthal en SUISSE
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Extrêmement
important en ce qui concerne la stabilité du réseau électrique Suisse le
complexe électro hydraulique de Linthal mis en route dans les années 2015 est
un des plus puissant au monde. Ceci compte tenu de ses possibilités de
fournir à la demande et en cas de besoin sur le réseau suisse une puissance
électrique proche de 1000 mégawatt comparable à celle du complexe énergétique
français de Grandmaison. |
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Pour
cela, les deux lacs du site montagneux de Linthal, le plus gros de 100
millions de m3 à l'étage inférieur et celui situé à l'étage
supérieur, le plus petit de 33 millions de m3 localisé à
2450 m et 1000 m au-dessus du premier sont essentiels. L'ensemble
du complexe permet ainsi de disposer à la demande d'une puissance électrique
totale de 1000 MW comparable à celle d'une centrale nucléaire. |
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Le débit circulant dans chacune des 4 turbines Pelton montées sur la
liaison hydraulique reliant ces deux lacs est de l'ordre 40 m3/s maximum dans
chaque sens. Ceci avec une pression à hauteur du lac inférieur voisine de 100
bar compte tenu de la hauteur de chute de 1000 m et
une puissance hydraulique disponible par turbine proche de 250 MW. Ceci aussi
en absorbant une puissance comparable lorsque le besoin du réseau étant
faible le circuit réversible renvoi sensiblement le même débit d'eau dans le
lac supérieur. L'énergie
hydraulique potentielle convertie en électricité dans le premier mode de
marche pouvant en quelque sorte être reconstituée en énergie hydraulique
grâce à l'électricité. |
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La photo
ci-dessus représente la turbine Pelton de rechange qui assure la double
fonction de réception et d'émission d'énergie. Une grosse vanne d'isolement
est prévue entre le réservoir supérieur et ces turbines. Ceci probablement
pour faciliter le démontage de cette turbine réversible en cas d'incident sur
cette dernière. |
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La photo ci-contre
représente seulement la partie supérieure du hall principal. Les 4 turbines
de 250 MW sont logées, comme l’indique la figure ci-dessus, dans la partie
inférieure. Cette dernière ayant une hauteur sensiblement équivalente à celle
de la photo ci-contre……………………………………………… Cette photo donne
l’échelle des volumes de roche qu’il a fallu évacuer par le grand tunnel de 3 km de long qui relie la partie supérieure du complexe
au bas de la vallée (voir ci-dessous) |
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Une benne
pouvant supporter une charge de 200 tonnes avec son équivalent en contrepoids
emprunte le grand tunnel de 3 km de long qui mène aux lacs supérieurs. Le
trajet se fait sur une pente constante de 22 %. Le trajet à la montée comme
celui de la descente se fait en environ 10 minutes. Un téléphérique extérieur
est aussi prévu. |
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Les turbines
hydroélectriques conventionnelles
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Les 3 figures ci-dessous
montrent quelles sont les types de turbines utilisées dans les usines de
production d'électricité implantées sur nos rivières selon la hauteur de la
chute d'eau. Ceci en allant des chutes d’eau importantes vers les plus
faibles. La hauteur de chute, image de la pression, conditionne en effet la
vitesse v de l'eau agissant sur les pales des turbines. La vitesse avec laquelle
l'eau entre en contact avec les pales des turbines peut être déterminée à
partir de la formule
V = (2gh)1/2 La vitesse
V étant exprimée en m/s avec A titre d’exemple la
vitesse de l’eau lorsqu’elle arrive sur les palles d’un turbine Pelton ayant
une hauteur de chute de 1000 mètres sera (1000/10)1/2 =
10 soit dix fois plus importante que la vitesse de l’eau arrivant sur les
pales d’une turbine Francis ayant une hauteur de chute de 10m. Quant à la vitesse de
l’eau dans les pales d’une turbine Kaplan telle que celles équipant l’usine
marémotrice à l’embouchure de la rivière Rance elle est encore plus basse vu
les hauteurs de chute qui ne dépassent guère 10 m lors des grandes marées. Voir ci-dessous quelques
informations à ce sujet rapportées d’une visite de l’AIFCK à la centrale
hydroélectrique des Claux à Pelvoux. Voir aussi les 2
dernières pages du fichier traitant des différentes formes
d’énergie pour comprendre comment les différents paramètres sont liés les
uns les autres |
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Exemple ; Barrage de Tignes
sur l’Isère |
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Exemple Barrage basse chute à l’embouchure de la Rance |
