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Success Story - Production hydroélectrique

Production de courant électrique par des énergies naturelles

Construits depuis des milliers d'années, les barrages assurent une protection contre les inondations et, associés aux centrales hydroélectriques, ils contribuent largement à la production d'énergie renouvelable. En effet, contrairement aux sources d'énergie fossiles, l'énergie hydraulique ne produit que de faibles émissions de CO2. La République populaire de Chine mise également sur les centrales hydroélectriques pour répondre à l'augmentation de la consommation énergétique du pays tout en ménageant le climat. L'une de ces centrales est la centrale hydroélectrique de Wudongde (WDD), située sur le cours inférieur de la rivière Jinsha, entrée en service en juin 2020.

Contexte

Avec une puissance totale de 10,2 millions de kilowatts, Wudongde est considérée comme la quatrième plus grande centrale hydroélectrique de Chine et la septième du monde. Elle se compose de plusieurs unités et dispose de la plus grande capacité unitaire au monde. On dit que la centrale est capable de fournir de l'énergie à environ 1,8 million de foyers chinois à partir d'une seule unité. Il est évident qu'une structure aussi gigantesque pose des exigences technologiques particulières, que JUMO a mises en œuvre en collaboration avec un fabricant de systèmes de convertisseurs de renommée internationale.

Par exemple, la température de l'huile des hydrauliques des générateurs et des turbines doit être surveillée et contrôlée afin d'éviter les dommages aux machines, les défaillances des turbines et les dysfonctionnements de la production d'électricité. Les capteurs de température appliqués doivent être adaptés aux tuyaux de diamètres surdimensionnés, réagir rapidement aux flux à grande vitesse et réaliser des mesures stables et fiables, même en cas de vibrations importantes. D'excellentes propriétés d'étanchéité et un faible besoin de maintenance sont tout aussi importants.

En outre, l'humidité et la température de l'air dans les salles des générateurs doivent être contrôlées et corrigées si nécessaire pour éviter la corrosion, les surchauffes électriques et les dommages aux installations électriques.

Vue en plongée du barrage de Wudongde

Vue en plongée du barrage de Wudongde

Tuyaux surdimensionnés à l'intérieur du mur du barrage

Tuyaux surdimensionnés à l'intérieur du mur du barrage

Caractéristiques de la solution

La filiale chinoise de JUMO était responsable de la mise en œuvre technique de ces impératifs. Plusieurs solutions astucieuses ont été utilisées, permettant de maîtriser facilement les conditions les plus extrêmes.

Un transducteur hygro à sécurité intégrée et des transducteurs hygrothermiques dans la tuyauterie déterminent l'humidité relative et la température aux points d'installation de la turbine. L'humidité est acquise par un élément hygrométrique capacitif et convertie en signaux de courant (4 à 20 mA) ou de tension (0 à 10 V DC). Un capteur de température en platine conforme à la norme DIN EN 60751, dont le signal est également converti, est utilisé pour déterminer la température. La température de l'eau de refroidissement de la turbine est enregistrée par des thermomètres à résistance à visser, dont l'étanchéité est fiable même en cas de sous-pression ou de surpression.

Les sondes de température à résistance à piquer avec approbation SIL et enregistrement métrologique sont utilisées pour contrôler la température de l'air d'admission et de l'air d'échappement d'un refroidisseur d'air dans les générateurs. Elles sont disponibles en plusieurs versions et avec des inserts de mesure interchangeables.

De cette manière, les dysfonctionnements qui se manifestent sont détectés à un stade précoce afin que des contre-mesures adéquates puissent être prises. Celles-ci comprennent l'arrêt de certaines parties de l'installation ou l'alerte du personnel technique.

Sonde à résistance à visser de JUMO

Sonde à résistance à visser de JUMO

Points de mesure de la température avec tête B comprenant un manchon vissé robuste en acier inoxydable

Points de mesure de la température avec tête B comprenant un manchon vissé robuste en acier inoxydable

Bilan du projet

Le changement climatique a rendu la transition vers les énergies renouvelables plus importante que jamais. L'exemple de Wudongde montre que JUMO apporte une contribution importante à la transition énergétique et que, grâce à des solutions de mesure et d'automatisation flexibles et intégrées, JUMO peut mettre en œuvre de grands projets mondiaux par l'intermédiaire de ses filiales. Les défis les plus délicats peuvent être transformés en applications parfaitement adaptées grâce à l'expérience des ingénieurs de JUMO Engineering, que ce soit en Chine, en Amérique du Sud ou en Inde.

La centrale hydroélectrique constitue un élément important du "West-East Power Transmission Project" de la Chine, qui permet de mettre les ressources énergétiques de l'ouest du pays à la disposition de l'est, où l'offre est insuffisante. Ce projet devrait permettre d'économiser environ 12,2 millions de tonnes de charbon par an et de réduire considérablement les émissions de dioxyde de carbone et de dioxyde de soufre.