Énergie hydraulique

L'installation modulaire peut être équipée d'une ou de deux turbines Kaplan de 300 à 500 kW, chacune d'entre elles n'ayant besoin que d'un écoulement d'à peine 11 m³/s.

Les turbines Kaplan sont des turbines à réaction et à admission totale qui possèdent des vitesses spécifiques (ns) élevées et peuvent travailler à des hauteurs de chute nettes (Hs) peu élevées (entre 5 et 60 mètres), à condition que les débits soient importants et les plus constants possibles.

La chute hydraulique nécessaire (5 mètres) au fonctionnement optimal de ces centrales hydrauliques est obtenue par le biais d'un petit barrage construit à partir d'une vanne métallique qui, commandée au moyen de systèmes hydrauliques et de contrepoids, permet de retenir l'écoulement d'eau pour créer la chute et/ou de laisser passer l'eau, les poissons, la saleté ou les branches si nécessaire.

Le tube d'aspiration joue un rôle très important dans ces installations étant donné qu'il est chargé de provoquer la dépression dans la roue mobile entraînant l'augmentation des performances de la turbine d'environ 30%.

Dans la conception ADES, cet élément est placé au-dessus du fond fluvial. L'impact environnemental est donc nul en raison de l'absence d'excavations dans le fleuve. Sur ce point, l'équipe de R+D réalise des études particulières pour trouver dans chaque cas de figure la meilleure position du tube d'aspiration afin d'éviter les problèmes éventuels de cavitation et d'obtenir une installation aux performances maximales.

• Mini-barrages successifs au lieu de grands barrages
• Un seul modèle de turbine (semi-Kaplan ou Kaplan de 350 à 500 kW par unité fonctionnant comme un siphon à amorçage automatique)
• Immersion jusqu'au niveau de crue uniquement
• Travaux de génie civil réduits
• Vannes basculantes à contrepoids, rabattables au moyen de vérins hydrauliques
• Générateurs non inondables (installation en hauteur)
• Portiques pour installation de machines sur lesquelles une passerelle prend appui pour améliorer la viabilité entre les rives

Turbina canal con obra civil (200 + 200 = 400kW)

Se trata de provocar saltos consecutivos a lo largo del canal de unos 2 / 3 m de desnivel, cuya distancia teórica será función de su pendiente y de la cota al borde de sus laderas.

Cada salto llevara una o mas turbinas en paralelo de potencias unitarias 130 / 200 kW por cada 10 m3/s de agua turbinada . Un 65% del producto ,(caudal turbinado x salto) se aprovechara en procesos de generación y/o rebombeo a cotas superiores (< 200 m)

Entre turbinas se instala una compuerta balanceada que garantiza el salto máximo a diferentes caudales de transporte. La obra civil permitirá la sumergencia necesaria  para  el correcto funcionamiento de las turbinas sin cavitacion .Donde exista una perdida de cota el aprovechamiento será mayor

La ventaja de estos aprovechamientos radica en la limpieza del agua y la posibilidad de adaptar las costumbres de riego a los nuevos usos de generación y/o rebombeo.

Coste  estimado de  esta  aplicación,  incluida  obra  civil  ,se sitúa alrededor de 2 €/vatio 

Turbina canal sin obra civil (20kW)

Se trata de aprovechar la energía cinética de la corriente del canal para aplicaciones de generación eléctrica y/o rebombeo a cotas mas altas (< 200m).

Sumergida en el canal, se instala  una  turbina  abatible  de  flujo  abierto con rotor bipala de eje vertical ,lenta (9/13 rpm) que  permite  adaptar  su  geometría  a  la  del  canal  para  conseguir  la máxima área turbinada.

Del orden del 39% de dicha energía cinética podrá utilizarse para estas aplicaciones. La turbina, en su funcionamiento forzara un pequeño resalto , aumentando el nivel, aguas arriba de la turbina (+/- 200 mm). Pudiendo instalarse tantas como la pendiente del canal lo permita sin rebosamiento.

La turbina puede trabajar con niveles mínimos de agua (+/- 1m) sin problemas de cavitacion. Dos cilindros hidráulicos ayudados por contrapesos permiten sumergir o extraer la turbina , basculándola.

El coste estimado para el modelo de 20kw se sitúa alrededor de 2.6 €/vatio.