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Turbines hydroélectriques du futur

26/05/2016 - posté dans HYDRO

Turbines hydroélectriques du futur : PXL SEALS s’implique dans le PSPC Innov’Hydro

Partenaire des principaux exploitants et fabricants du domaine de l’hydroélectricité dans le monde, PXL SEALS a été choisi pour animer le groupe de travail consacré à l’étanchéité et aux guidages au sein du PSPC Innov’Hydro (Projet Structurant de Pôle de Compétitivité). Ce projet associe notamment GE Renewable (ex Alstom Hydro), EDF et bien d’autres acteurs performants de la filière hydroélectrique

Découvrez l’objectif de du PSPC Innov’hydro, ses objectifs et la place de PXL SEALS dans ce projet ambitieux.

Premier marché des énergies renouvelables, l’hydroélectricité fournit 16% de la production électrique mondiale et s’apprête à connaitre une expansion considérable dans les pays émergents pour répondre à la demande croissante d’électricité.

En Europe, les centrales hydroélectriques sont confrontées à une évolution fondamentale de leur mode d’exploitation. Les équipements hydrauliques sont des objets de haute technologie qui doivent répondre à des contraintes de plus en plus strictes en termes de flexibilité, de performance et d’endurance.

L’augmentation de la part des énergies renouvelables intermittentes comme l’éolien et le solaire a bouleversé le mode d’exploitation : il est devenu nécessaire d’équilibrer l’intermittence de production des énergies renouvelables et par conséquent de trouver des méthodes compensatoires pour garantir la stabilité du réseau électrique.

L’hydroélectricité est la solution idéale : les fluctuations de la production électrique solaire ou éolienne, par exemple, peuvent être compensées par la mise en particulièrement réactive de centrales hydroélectriques. Elles constituent la seule méthode de stockage importante d’énergie actuellement disponible grâce aux STEP (stations de transfert d’énergie par pompage) qui comprennent un bassin inférieur et un bassin supérieur reliés par un groupe hydroélectrique.

Une nouvelle valorisation de la flexibilité et des capacités de stockage des barrages engendre un impact important sur l’usure des équipements hydromécaniques : la fréquence des maintenances est multipliée et la durée de vie réduite.

Le projet

Innov’Hydro, un projet piloté par GE Renewable (Alstom Hydro) et EDF, soutenu par la BPI et associant de nombreuses entreprises spécialisées dont PXL SEALS vise à répondre aux nouveaux enjeux pour les centrales hydrauliques nouvelle génération en permettant d’augmenter la flexibilité de production tout en luttant contre les effets négatifs des nouveaux modes d’exploitation. Ce tour de force sera rendu possible par le développement d’un nouveau système de contrôle avancé et monitoring adaptatif.

Le Projet Structurant pour la Compétivité (PSPC) Innov’Hydro réunit un panel de compétences très riche pour contribuer au développement des turbines du futur, dont fait partie PXL SEALS.
Etanchéité et guidage

Le projet est composé de 7 lots traitant les thèmes du management jusqu’à l’expérimentation en passant par les modes d’exploitation, les interactions et l’étanchéité.

Chaque thème est traité en groupe de travail : le lot « Etanchéité et guidage » est mené par PXL SEALS. Ce groupe de travail a pour objectifs de :

Elaborer un protocole permettant de prédire le comportement et la durée de vie des solutions d’étanchéité

Développer de nouvelles solutions intelligentes d’étanchéité et de guidage

Concevoir de nouvelles turbines ayant des plages de fonctionnement plus larges et répondre au défi de maintenance prédictive, afin de limiter le nombre d’arrêts pour maintenance : tel est l’objectif du projet.

Tous les équipements seront connectés et il existera une véritable interaction hommes / machines permettant d’identifier les risques pour les résoudre au plus vite avant même que le problème intervienne.

La deuxième étape consiste à éviter que les problèmes ne se répètent en identifiant les signaux ou indicateurs.

Prédire le comportement et la durée de vie des étanchéités

En plus de la direction du lot Etanchéité et guidage, PXL SEALS se concentre actuellement sur le développement de nouvelles solutions d’étanchéités de guidage permettant de prédire le comportement et la durée de vie des étanchéités.

L’étanchéité est un composant à fort enjeu : en effet, certains cas d’avarie liées aux étanchéités peuvent provoquer l’arrêt de la machine. Le défi consiste donc à connaitre précisément la durée de vie du joint pour être capable d’alerter les équipes quelques mois avant son dysfonctionnement et d’organiser la maintenance ou le remplacement des joints.

Les fabricants prédisent habituellement la durée de vie en fonction des données d’entrées et de la matière. Nous essayons de mettre en place un système prédictif qui soit fonction de variations des données d’entrée et des conditions de fonctionnement.

Comment effectuer les mesures ?

Il existe plusieurs solutions pour mesurer les conditions :

- Soit les mesures se font directement via l’étanchéité du joint (usure du joint, dégradation) à l’aide de technologies telles que l’électronique embarquée dans les élastomères.

- Soit elles se mesurent en amont au moment de l’implantation du joint, en terme de pression ou de variation de section par exemple : ces données permettront alors d’évaluer la dégradation ou l’amélioration de sa durée de vie.

Les moyens qui seront les plus efficaces seront définis dans le cadre de cette étude, l’objectif final étant d’alerter les exploitants des barrages sur de probables avaries.

Ces études permettront en outre d’avoir des données ultra précises sur le calcul de la durée de vie des étanchéités et de pouvoir à terme garantir le bon fonctionnement des joints.

Au sujet de PXL SEALS

De part sa présence en Europe, au Brésil, aux Etats-Unis, au Canada, en Inde et en Chine, PXL SEALS est le spécialiste mondial des étanchéités dédiées aux applications du secteur des énergies renouvelables et pour ce qui nous concerne principalement l’électricité produite avec l’eau et le vent.

PXL SEALS propose une palette de services qui vont de l’expertise à l’installation en passant par la conception, la fabrication et la distribution de systèmes d’étanchéité.

PXL SEALS emploie 25 salariés dont 4 ingénieurs et 6 techniciens et réalise avec près de 3 MK€ de CA plus de 40 % à l’export.

Tags : Turbine, Turbines, hydroélectrique, PSPC, Inno'Hydro, PXL SEALS, Etanchéité