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Situé dans le nord-ouest de l’Irlande, à Killybegs, dans le comté de Donegal, le site pilote aquacole HY4RES mettra en œuvre un système hybride d’énergie renouvelable associant l’éolien et l’hydraulique. Ce système hybride, associé à un logiciel de gestion intelligent, permettra de maximiser la production et l’utilisation d’énergie renouvelable dans une usine de transformation du poisson.
Des installations éoliennes et hydroélectriques sont déjà présentes dans la région et fournissent de l’énergie aux usines de transformation du poisson. Les activités du site pilote se concentreront sur l’hybridation des systèmes de production d’énergie renouvelable existants et sur l’augmentation de la capacité d’exportation de l’électricité produite.
Le site aquacole irlandais est basé sur le développement de technologies hydroélectriques respectueuses de la biodiversité (notamment de turbines ichtyophiles (sans danger pour les poissons), le développement de logiciels de conception de systèmes hybrides d’énergie renouvelable, testés à petite échelle.
2007
La centrale hydroélectrique déjà installée chez Island Seafoods, où le site pilote sera implanté, a été mise en service en 2007
2 entreprises
2 entreprises présentes sur le même site : Island Seafoods et Albatross Seafoods
200-240 kW
La centrale hydroélectrique produit actuellement 200-240 kW
61 mètres
Tête de pompe d’une hauteur de 61 mètres, vitesse de 1000 tr/min et débit de 0,7 m³/s : spécifications techniques de l’installation hydraulique
850 kW
Éolienne d’une capacité de 850 kW installée il y a 2 ans
80 kW
Island Seafoods consomme environ 80 kW d’énergie provenant de la turbine installée sur le site
10 ans
10 ans de données de consommation et de production collectées par l’entreprise
Les limites d’exportation du réseau électrique local posent la problématique d’un fonctionnement de l’éolienne à seulement 50% de sa capacité de production. Ainsi, l’éolienne produit actuellement entre 300 et 400 kW en dessous de son potentiel maximal de production d’électricité.
La solution consiste à transformer cette énergie “excédentaire”, en l’utilisant pour faire sécher du bois issu de forêts locales pour produire de la biomasse répondant à des exigences spécifiques en matière de pourcentage de matière sèche, en vue de sa vente au niveau local.
La biomasse servira également à produire l’électricité nécessaire au fonctionnement du site lorsque l’éolienne ne fonctionne pas.
Produire de l’électricité de façon flexible en combinant l’énergie biomasse, l’éolien et l’hydrauliques peut s’avérer complexe, de par les problématiques techniques et technologiques propres à chaque source d’énergie. Il est donc nécessaire d’optimiser le système hybride pour le rendre plus souple et obtenir un impact économique et environnemental positifs.
En termes de transférabilité, d’autres usines de transformation du poisson sont susceptibles d’installer des systèmes utilisant l’énergie biomasse. Ce site pourrait donc leur fournir du combustible, et servir de système hybride d’énergie renouvelable modèle.
Le développement d’une production hydroélectrique respectueuse de la biodiversité est possible par l’utilisation d’une turbine « ichtyophile » (non dangereuse pour les poissons). En effet, la turbine est l’une des nombreuses technologies pouvant affecter la vie marine du site hydroélectrique.
Le choix du type de turbine tient compte de facteurs économiques et techniques, tels que la faible hauteur de chute (différence d’altitude entre le niveau de l’eau et la turbine), ainsi que l’écoulement de celle-ci. Sur la base de ces paramètres, le type de turbine qui peut être utilisé est la pompe-turbine (PAT), efficace même lors d’une faible hauteur de chute et lors d’un faible débit d’eau, et qui a un poids économique intéressant sur les dépenses.
Le type de PAT qui peut être développé dans les centrales hydroélectriques respectueuses de la biodiversité est le PAT centrifuge à vis. Dans le cas du PAT centrifuge à vis, la roue de la pompe centrifuge est modifiée pour prendre la forme d’une lame en spirale.
Le principe de fonctionnement de la vis centrifuge PAT est le suivant : un courant d’eau s’écoulant à une certaine hauteur et avec un certain débit entre par l’entrée de la vis et s’écoule le long de la vis jusqu’à la sortie. Le flux génère une force en spirale qui entraîne le générateur et produit de l’électricité. Parallèlement à l’écoulement de l’eau, le poisson peut également passer par la rainure de la vis afin d’éviter d’être blessé par les pales de la turbine.
Même si les pompes centrifuges à vis n’ont jamais été employés comme turbines, elles sont déjà utilisées comme pompes et pour le transport de poissons vivants. La recherche menée dans le projet portera sur l’analyse de la mécanique des fluides numérique (MFN), afin d’étudier les mouvements de l’eau et ses effets (vitesse, pression…). L’objectif étant d’identifier les caractéristiques de la PAT centrifuge idéales pour que cette technologie puisse être applicable et performante.
Les résultats attendus lors de l’application de la PAT centrifuge à vis sont les suivants :
Irish Fish Producers Organisation (IFPO)
Usines de transformation du poisson, autres producteurs de denrées alimentaires, autorités publiques dans les secteurs des produits de la mer, de l’énergie et de l’environnement, chercheurs dans les domaines maritime et des énergies renouvelables
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