La turbine ALDEN

Programme R&D anguilles et Ouvrages
Séminaire de restitution 28-29 novembre 2011, Paris
Contribution à la mise au point
de la turbine « Fish Friendly »
ALDEN
François TRAVADE (EDF)
Contexte – Objectif de l’action
Une des solutions aux mortalités de poissons dues aux turbines
hydroélectriques = turbines à faible taux de mortalité dite
« Fish Friendly » ou « Ichtyo-compatible »
Turbine « ALDEN » en cours d’étude aux USA depuis 1995
Pilotage : EPRI (Electric Power Research Institute)
Objectif action : co-financement sur 3 années (2008-2010) par
EDF de la phase d’industrialisation du prototype
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La turbine ALDEN - Principe
Limiter les probabilités de chocs
sur les pales
Capot des
directrices
Directrices
Bâche spirale
nombre de pales réduit à 3
Vitesse de rotation réduite
Eliminer les risques de
coincement entre la roue, le
manteau et le moyeu
pales fixes, manteau rotatif solidaire de la roue
Limiter les gradients de pression
Gradient < 3500 kPa / sec
Limiter les dépressions dans la
roue
Pmin > 0.5 Atm
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Bâche spirale
Support de
Bâche spirale
Aspirateur
Roue ALDEN
Historique de la turbine ALDEN
1994 : Programme AHTS (Advanced Hydro Turbine Systems) initialisé
par US DOE (Department Of Energy)
1995 : Laboratoire d’hydraulique d’ALDEN propose un nouveau type de
turbine inspiré des « pompes à poissons »
1995-2000 : Mise au point design turbine par Alden et Concepts NREC
2001-2002 : Tests biologiques sur modèle réduit (1/3.25)
2008-2009 : Optimisation du design industriel par Voith Hydro
2010 : Test par Voith Hydro turbine sur modèle physique (1/8.7)
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Turbine Alden – Comparaison avec turbines
conventionnelles
Puissance (MW)
Diamètre (mm)
Vit. Rotation (tr/mn)
Nombre de pales
Nombre de directrices
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Turbine Alden – Performances comparées avec
turbines conventionnelles
Turbine Alden a une
efficacité supérieure à
turbine Francis
Turbine Kaplan plus
flexible avec une
gamme d’utilisation
plus large
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Tests biologiques (2001 – 2002)
Modèle réduit 1/3.25
Diamètre roue : 1.2 m
Poissons injectés
dans la turbine
42 000 poissons
6 espèces
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Tests biologiques - résultats
Espèces
Espèces testées
testées
PREDICTION
PREDICTION DE
DE SURVIE
SURVIE POUR
POUR
UNE
UNE TURBINE
TURBINE ECHELLE
ECHELLE 11
(Basée sur les résultats du pilote)
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Avancement du projet
2011-2012 : choix du site pour construction prototype échelle 1 et
tests biologiques
23 sites proposés USA et France
3 retenus comme prioritaires : 2 USA, 1 France (centrale EDF Pébernat, Ariège)
2012 – 2013 : construction prototype
2014 – 2015 : tests biologiques in situ
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Validation biologique in situ (2014 – 2015)
Premier prototype industriel, adapté au site de School Street (Etat de New York – USA)
Application : turbine utilisée comme by-pass de dévalaison
Recherche par EPRI de plusieurs autres sites
Chute :
28 m
Débit :
45 m3/s
Diamètre : 3,7 m
Vitesse rot. : 120 tr/mn
: Séminaire
11 MW
10 - Programme R&DPuissance
Anguilles et Ouvrages
de restitution 28-29 novembre 2011
Validation biologique in situ (2O14 – 2015)
- Test mortalité sur plusieurs espèces (technique HI-Z tag)
- Mesures par « poisson électronique » : accélérations, pression, chocs
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Applications à la gestion opérationnelle
Efficacité biologique pour l’anguille ? : résultats test in situ 2015
Turbine Alden de diamètre > turbines existantes : impossible de
faire échange avec groupes existants
Domaine d’application
Nouvelles centrales
Turbinage débits réservés
Exutoires de dévalaison
Gamme d’utilisation
Hauteur chute : 6 m à 37 m
Débit turbiné : 14 m3/s à 57 m3/s
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Merci de votre attention
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