Solution pour des sites de basses chutes et des barrages ou constructions existantes Grand nombre de petites turbines au lieu des turbines conventionelles Pas une application typique “mini ou micro centrales“ Système très avantageux avec des coûts d´investissement bien au-dessous des solutions hydro
conventionelles Application innovative des technologies bien établies
HYDROMATRIX® C´est quoi - HYDROMATRIX® ?
Conventionnel
Ø 6+ m
HYDROMATRIX®
Ø 1.3+ m
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Débit disponible à partir de ~ 60 m³/s
Chute disponible de 2 m à 20 m
Immersion minimum 1.5 m au-dessous d´eau aval
Puissance de 100 kW à ~ 1500 kW par turbine
Couplage proche du réseau électrique
Structure disponible & adéquate pour une turbine HYDROMATRIX®
HYDROMATRIX® Critères d´application
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Énergie propre avec des effets minimums sur l´environnement
Utilisation des barrages existants Pas de travaux civils majeurs – moins cher
Peu d‘excavation et aucun coffrage - moins de risques géologiques
Utilise les espaces existantes – positif pour l‘environement
Écoulement de l‘eau existant peut être maintenu
Modules HYDROMATRIX® que l‘on peut extraire en cas de crue
Concept modulaire et standardisé
Cédule de projet comprimée
Grande disponibilité et facile d’entretien
HYDROMATRIX® Avantages
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HYDROMATRIX® Plage d´application
Puissance par turbine 100 kW à 1500 kW
Submergence Hgr <12 m: Subm. = 0.3 – 2 m Hgr >12 m: Subm. = 2.0 – 4 m
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Lower St. Anthony Falls Chievo
HYDROMATRIX® Projets Sites de projets
Ashta I&II
Agonitz Nussdorf
Freudenau
Jebel Aulia
Colebrook
19 ans d´expérience des produits 7 centrales avec 200+ des unités et 100+ MW de capacité
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Le rendement prend en compte les pertes électriques et hydrauliques habituelles
HYDROMATRIX® Plage de fonctionnement
Head (m)
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StrafloMatrix™ Plage de fonctionnement
Le rendement prend en compte les pertes électriques et hydrauliques habituelles
Solution typique d‘unité compacte
HYDROMATRIX® 9 unités
HYDROMATRIX® Production d´énergie
HYDROMATRIX® 3 unités
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Turbine avec distributeur fixe (CuAlNiFe or CrNi 13.4)
Alternateur synchrone directement entrainé (technologie à aimants permanents) ou alternateur asynchrone
Structure hydraulique d´acier doux soudé
Dispositif d´étanchéité du type anneau glissant (Mechanical face seal)
Roulements à rouleaux et lubrification à puisard d´huile
Transportable par camion (9 - 13 t par unité)
Entretien minimum – changement d’huile annuel
Concept flexible - Appareillage de commutation modulaire
HYDROMATRIX® Caractéristiques de la conception
HYDROMATRIX® StrafloMatrix™ Concept de turbine Bulb simple Opération synchrone ou asynchrone Rotor équipé d´aimants permanents ou rotor à
bobinage conventionel Plage de puissance plus grand que StrafloMatrix™ Compensation du facteur de puissance (seulement
pour la version asynchrone)
Alternateur hors du débit Opération synchrone Combinaison roue turbine / rotor de l´alternateur
équipé d’aimants permanents 50 % plus court et 30 % moins lourd que HM Pas de compensation du facteur de puissance
nécessaire
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Caractéristiques des Unités Différences HYDROMATRIX® par rapport au StrafloMatrixTM
Initial state Closed drafttube gate
TG-unit ready for start-up
Starting sequence Partial opening of drafttube gate
TG-Unit reaches nominal speed
Synchronization and grid connection
Normal operation Drafttube gate is fully opened
Power rise up to steady state
Shut down Closing of drafttube gate
Unit disconnected from grid at zero power
HYDROMATRIX® Synchronization and Operation of a Turbine-Generator Unit
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Module
MV Substation HV Switchyard
LV - Station Service
OHL
Step-up / down Transformers
Switchgear
PCC
GRID
PLANT
HYDROMATRIX® Modular Design of Electrical Power Systems
TG - Units
Connection via:
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HYDROMATRIX® Typical Design of Protection and Automation
Unit / Plant Protection Unit Control
Plant Control and HMI
Remote Control (Optional)
Protection Relays
Peripheral Bus Communication
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Applications possibles HYDROMATRIX®
Barrages de navigation
Barrages d´irrigation
Canaux et écluses
Tours de prise d`eau
Client: National Electricity Corp.
D = 1,120 mm
n = 375 rpm
H = 5.5 m
Ptu = 380 kW
80 unités HYDROMATRIX® en 40 modules
Ptotal = 30.4 MW
Barrage existant sur le Nil Blanc
Attribution du contrat: 2000
Barrages d´irrigation – JEBEL AULIA / Soudan HYDROMATRIX® Expérience
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HYDROMATRIX® Expérience Barrages d´irrigation – JEBEL AULIA /Soudan
Novembre 2003
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HYDROMATRIX® Expérience Barrages d´irrigation – JEBEL AULIA /Soudan
Novembre 2003
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HYDROMATRIX® Expérience
Barrages d´irrigation – JEBEL AULIA /Soudan
Novembre 2003
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HYDROMATRIX® Expérience Barrages d´irrigation – JEBEL AULIA /Soudan
Novembre 2003
Client: Energie AG
D = 1,120 mm
n = 428.6 rpm
H = 8.5 m
Ptu = 700 kW
1 unité, développement plus avancé du système HYDROMATRIX®
Attribution du contrat: 2002
Mise en service: 2003
AGONITZ / Autriche StrafloMatrix™ Expérience
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Installation de la première unité permanente StrafloMatrix™ en Mars 2004
AGONITZ / Autriche StrafloMatrix™ Expérience
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NUSSDORF / Autriche
Client: AHP / EVN / Wienstrom
D = 1,320 mm
n = 336.7 rpm
H = 5.86 m
Ptu = 545 kW
12 unités
Ptotal = 4.5 MW
Attribution du contrat: 2004
Mise en service: 2005
HYDROMATRIX® Expérience
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NUSSDORF / Autriche HYDROMATRIX® Expérience
Caractéristiques de la centrale
Evacuateur de crue
Grille à débris d’entrée avec équipement de nettoyage
Vanne d’entrée et vanne d’aspirateur
Chambre de drainage de la turbine par l’aspirateur
Galerie pour câbles, unité haute pression d’huile et entretien de l’unité (en amont)
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Client: Metro Hartford
D = 660 mm
n = 900 rpm
H = 8 - 35 m
Ptu = 500 kW
6 unités dans 2 modules (1)
Ptotal = 3 MW
Attribution du contrat: 1987
Mise en service: 1988
Tours de prise d‘eau– COLEBROOK / Etats-Unis HYDROMATRIX® Expérience
(1) Conception par Obermeyer Hydro Inc.
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Client: Donaukraft
D = 910 mm
n = 500 rpm
H = 10.3 - 1.0 m
Ptu = 200 kW
25 unités dans un module
Ptotal = 5 MW
Attribution du contrat: 1997
Mise en service: 2000
Projet de recherche
Evacuateur d´écluse – FREUDENAU / Autriche HYDROMATRIX® Expérience
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Utilisation du débit réservé minimal pour la production d‘énergie hydraulique sur une écluse existante.
Capacité d‘évacuation des crues de l‘écluse doit être maintenue.
Utilisation de l‘écluse existante sans modifications majeures.
Conservation de l‘ensemble architectural historique.
Migration possible des poissons.
CHIEVO DAM - Italie Défis relatifs au design
Client: Consorzio Canale Ind. le G. Camuzzoni
D = 1,320 mm
n = 250 rpm
H = 3.8 m
Ptu = 270 kW
5 unités dans 1 module
Ptotal = 1.35 MW
Energie annuelle: 12 GWh
Début du projet: 2007
Mise en service: 2009
StrafloMatrixTM Expérience CHIEVO DAM / Italie
Pendant l‘installation de la centrale StrafloMatrix
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StrafloMatrixTM Expérience CHIEVO DAM / Italie
Gagnant du prix d‘Etat autrichien pour
les technologies d‘environnement et d‘énergie 2010
(3)
LOWER ST ANTHONY FALLS – Etats-Unis StrafloMatrix - Site du projet
Après l‘installation de la centrale StrafloMatrixTM
Avant l‘installation de la centrale StrafloMatrixTM
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LOWER ST ANTHONY FALLS – Etats-Unis Défis au design
Utilisation de l‘écluse existante sans grands travaux de modification (pas d‘excavation)
Capacité d‘évacuation des crues de l‘écluse doit être maintenue.
Essai hydraulique à l‘Université Technique de Vienne
Respect des conditions pour le branchement sur le réseau électrique
Ne pas affecter le trafic maritime.
Conservation de l‘apparence de la structure historique.
Données techniques: 16 unités (2 rangs de 8)
D = 1,320 mm
n = 327.3 rpm
H GR max = 7.6 m
P Gen = 625 kW
Capacité de la centrale: 10 MW
Energie annuelle: 62 GWh
Début du projet: 2007
Mise en service: 2011
Puissance 8% supérieure à la garantie
LOWER ST.ANTHONY FALLS / Etats-Unis StrafloMatrixTM Expérience
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LOWER ST ANTHONY FALLS - USA Construction sur site et installation de l’équipement
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LOWER ST ANTHONY FALLS – Etats-Unis StrafloMatrixTM caractéristiques de la centrale
ASHTA I & II / Albanie HYDROMATRIX® Expérience
Client: Verbund / Energji Ashta
2 centrales HYDROMATRIX®
45 Modules (1 rang) par centrale
1 Unité par Module
Ptotal = 53 MW
Energie annuelle: 242 GWh
Début du projet: Dec. 2008
Mise en service: 2012
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ASHTA I & II / Albanie HYDROMATRIX® Expérience
Plan de la centrale 2 centrales, comportant chacune 45 unités
6 km de canal de débit nouvellement construit entre ASHTA I & II
Approvisionnement clé en main de l´équipement E & M
KW Ashta 1
KW Vau i Dejes
Spatharawehr
Ausleitungskanal
KW Ashta 2
Unterwasserkanal mit anschl. Unterwassereintiefung
Restwasserkanal, Fischaufstiegshilfe
Diversion channel
Spathara weir
ASHTA 1
ASHTA 2 Residual flow canal, Fish ladder
Tailrace canal with riverbed deepening
HPP Vau i Dejes
Source: © Energij Ashta - A project company of VERBUND and EVN, used by permission
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ASHTA I& II / Albanie HYDROMATRIX® Expérience
Intake Trashrack
TG-Unit
Draft Tube
UG Gallery
CraneTRCM
Draft Tube Gate
DONNEES TECHNIQUES: ASHTA I PUISSANCE: 45 x 534 kW = 24.03 MW / 24.64 MVA CHUTE: 4.98 m
DONNEES TECHNIQUES: ASHTA II PUISSANCE: 45 x 1,003 kW = 45.14 MW / 46.29 MVA CHUTE: 7.53 m
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HYDROMATRIX® ASHTA I & II / Albanie
ASHTA 1- pendant la construction, vue en amont
ASHTA 1 - Première section, amont, canal entrée
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Upstream view
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ASHTA II Construction sur site – Situation Septembre 2012
Vue amont
Vue aval
Raison typique des barrages de navigation:
Navigation et contrôle d´inondation
Concept HYDROMATRIX®:
Installation des modules HYDROMATRIX® (avec possibilité de levage) dans la rainure du batardeau
Ecluses sur Ohio River
Bay 1 Bay 2 Bay 3 Bay 6 Bay 5 Bay 4 Bay 8 Bay 7 Bay 9 Bay 10 Bay 11
Flow HYDROMATRIX® modules
Radial gates
Barrages de navigation – Ohio River HYDROMATRIX®
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5 Modules installés dans les rainures des batardeaux situées devant les vannes HYDROMATRIX®: 2 x 17 unités par Module Diamètre de la roue: 1.25 m Chute nette nominale: 6.5 m Débit nominal par unité: 10.6 m³/s Débit nominal par module: 360.4 m³/s Puissance nominale par unité: 500 kW Puissance totale de la centrale: 85 MW
HYDROMATRIX® Barrages de navigation – Ohio River
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Unités turbine –
générateur
Grilles amont
Installation de distribution & système de
contrôle
Aspirateurs
Vannes de déversoir
Système hydraulique
à haute pression
Niveau aval
Niveau amont
HYDROMATRIX® Module - section transversale
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Pour obtenir plus d´information sur HYDROMATRIX® contactez:
Alexander BIHLMAYER HYDROMATRIX® Gestion de Produit ANDRITZ HYDRO GmbH A - 4031 Linz, Autriche Lunzerstrasse 78 Téléphone: +43 (732) 6986 74261 Télécopieur: +43 (732) 6980 2554 Courriel: [email protected] Internet: www.andritz.com
HYDROMATRIX®
Point du contact mondial
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