Electrification rurale du Lualaba
par micro-hydro-turbine
Prof. Jean-Paul KATOND MBAY
2
Plan
1. POURQUOI ELECTRIFIER NOS VILLAGES?
2. COMMENT ELECTRIFIER NOS VILLAGES ?
3. CONCRETEMENT?
Pourquoi?
Comment ?
Du concret !
3
Energie Développement
Pourquoi 1 ?
Pourquoi ?
Comment ?
Du concret ?
Education
Agriculture
Élevage
Tourisme
Santé
Genre
Exode rurale
Qualité de vie
4
Lualaba : 2,5 millions habitants ( 70 % vivant en zones rurales)
Pourquoi 2 ?
Pourquoi ?
Comment ?
exemples
Taux en zones rurales < à 1%, l’un des plus faibles au monde
5
Article 48 de la constitution : « l’obligation de faire accéder à l’ensemble de la population
congolaise à l’électricite »
Villages vii Villes
La loi de Juin 2014 sur le secteur l’éléctricitepromulguée en 2014
Pourquoi 3 ?
Pourquoi ?
Comment ?
exemple
6
Comment 1?
Potentiel hydro RDC: 100.000 MW Soit 13 % du monde
Lualaba 21 hab./km2–Rwanda 450 hab./km2
Facteurs garantissant le succès des projets de
micro-hydroélectricité rurale
1° La réduction du capital de départ
2° La réduction du coût de maintenance
3° La fiabilité
4° La robustesse
5° La simplicité
Proposer le type de turbine adaptée tenant compte
de ces exigences localement.
Pourquoi?
Comment?
Du concret ?
7
Comment 2?
Microcentrales hydroelectriques
< 1 MW
Rivière : débit et chute
Pourquoi ?
Comment ?
Exemple
Puissance hydraulique = 9,81 x1000 x Débit x chute
8
Comment 3?
Pourquoi?
Comment?
Du concret!
Turbines à action
Turbines à réactionTurbines
classiques
9
Comment 4?Turbine à vis d’Archimède
Avantages de la turbine à vis1° Conception, construction et maintenance simple
2° Réduction importante du génie civil donc du capital initial (Le génie civil peut représenter jusqu’à 40 % du budget de la centrale)
3° La vis tolère de nombreuses impuretés sans que son fonctionnement ne soit affecté => grilles grossières
4° Technologie écologique / fish-friendly
Pourquoi?
Comment?
Du concret!
Vis d’Archimède
(Luxembourg)
P : 30 kW
ηt : 86 %
De : 2,6 m Nt = 26 tr/min
3 hélices
Inclinaison 22°
« Installation standard »
10
Comment 5?
Caractéristiques
Comment ?
Pourquoi ?
Du concret !
1< H <10 m et 0,5 < Q < 5,5 m^3/s
11
Paramètres
Pourquoi ?
Comment ?
Du concret !
a. Les paramètres externes
1° Le rayon extérieur de la vis Re
2° La longueur de la vis L,
3° L’angle d’inclinaison α,
b. Les paramètres internes
1° Le rayon intérieur de la vis Ri,
2° Le nombre de spires N, N= 1, 2,…
3° Le pas ou période de l’hélice p(β),
Paramètres banc d’essais
Vis à 2 hélices
Pas p avec β: 30° et 45°
α: 22,5°, 30° et 37,5°
Comment 6?
12
Comment 7 ?
Pour site donné
3 Grandeurs Caractéristiques
Q : Débit
H : chute brute
N : Vitesse de rotationPourquoi ?
Comment ?
Du concret !
Banc d’essais
P45H20
P45H30
13
Comment 8 ?
Pourquoi ?
Du concret!
Comment ?
Abaques
Vis P45/ H22 1/1
0,000,250,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,50
0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 2,82 3 3,25 3,5 3,75 4
Diamètre exterieur (m)
Q (
m^
3/s
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
N (
tr/m
in)
Débit
Vitesse de rotation
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Comment 9?
Pourquoi?
Concret !
Comment ?
• La turbine à vis d’Archimède
Réelle Opportunité pour l’électrification des zones
rurales du Lualaba et de la RD Congo en général
• Technologie
-Robuste
-Simple
- Moins coûteuse ( moins de 2000$ USD/ kW)
Concretement 1
15
Microcentrale Mukuba :18 kW
Debit nominal : 0,65 m3/s
Chute : 3 m
Ferme privee à 60 km de Lshi
Pourquoi?
Comment ?
Du concret !
Concretement 2
16
Turbine
Longueur: 4,5 m
Diametre ext : 1,90 m Cout global : 29,000 $
USD
Pourquoi?
Comment ?
Du concret !
Concretement 3
17
Pourquoi?
Comment ?
Du concret !
Concretement 4
Village Kisangwa : Projet CTB
Etudes complètes- Financement manquant
60,000 $ USD
+ 45 km Lubumbashi
+ 270 habitations
+ 1600 habitants
Puissance disponible 29 kW
Puissance nécessaire 45 kW
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Concretement 5
1.Estimation du potentiel ( hydrologique, topographique, etc.)
2.Etudes de faisabilité
3. Réalisation du projet
19
20
Aksanti !
Thanks !
Merci de votre attention
Email: jpkatond @hotmail.com
Tel: 0998743432
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