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Contribution à la mise au point de la turbine « Fish Friendly » ALDEN
François TRAVADE (EDF)
Programme R&D anguilles et OuvragesSéminaire de restitution 28-29 novembre 2011, Paris
2 - Programme R&D Anguilles et Ouvrages Séminaire de restitution 28-29 novembre 2011
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
3 - Programme R&D Anguilles et Ouvrages Séminaire de restitution 28-29 novembre 2011
La turbine ALDEN - Principe
Limiter les probabilités de chocs sur les pales
nombre de pales réduit à 3Vitesse 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 pressionGradient < 3500 kPa / sec
Limiter les dépressions dans la roue
Pmin > 0.5 Atm
Roue ALDEN
Bâche spirale
Capot des directrices Directrices
Support de Bâche spirale
Aspirateur
Bâche spirale
Roue ALDEN
Bâche spirale
Capot des directrices Directrices
Support de Bâche spirale
Aspirateur
Bâche spirale
4 - Programme R&D Anguilles et Ouvrages Séminaire de restitution 28-29 novembre 2011
Historique de la turbine ALDEN1994 : 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)
Nombre de directrices
Vit. Rotation (tr/mn)
Nombre de pales
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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
8 - Programme R&D Anguilles et Ouvrages Séminaire de restitution 28-29 novembre 2011
Tests biologiques - résultats
Espèces testéesPREDICTION DE SURVIE POURUNE TURBINE ECHELLE 1
Espèces testéesPREDICTION DE SURVIE POURUNE TURBINE ECHELLE 1
(Basée sur les résultats du pilote)
9 - Programme R&D Anguilles et Ouvrages Séminaire de restitution 28-29 novembre 2011
Avancement du projet
2011-2012 : choix du site pour construction prototype échelle 1 et tests biologiques
23 sites proposés USA et France3 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)
Chute : 28 mDébit : 45 m3/sDiamètre : 3,7 mVitesse rot. : 120 tr/mnPuissance : 11 MW
Premier prototype industriel, adapté au site de School Street (Etat de New York – USA)Application : turbine utilisée comme by-pass de dévalaisonRecherche par EPRI de plusieurs autres sites
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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 centralesTurbinage débits réservésExutoires de dévalaison
Gamme d’utilisationHauteur chute : 6 m à 37 mDébit turbiné : 14 m3/s à 57 m3/s
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