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Situé dans le port d’Avilés, au nord de l’Espagne, le site pilote portuaire HY4RES mettra en œuvre un système hybride d’énergie renouvelable pour la production électrique. Celui-ci va combiner le solaire, l’éolien et l’hydraulique à petite échelle, en utilisant des logiciels et des outils de prévision développés dans le cadre du projet.
L’objectif de ce site pilote est de mettre en place un système hybride qui soit pérenne et durable, et de réduire les coûts d’installation et les dépenses liées à la maintenance quotidienne. Pour atteindre ce but, il s’agit d’optimiser la production et la consommation des énergies renouvelables grâce à des outils de gestion, en utilisant par exemple l’Intelligence Artificielle, et par la mise en œuvre d’une installation hybride modulable.
Situé sur les deux rives de l’estuaire d’Avilés, le site portuaire bénéficie d’un emplacement privilégié sur la côte cantabrique espagnole, qui dispose de plusieurs quais d’amarrage. Le système hybride testera un réseau local intelligent, en fournissant l’électricité pour répondre à la consommation quotidienne du port : de l’éclairage aux points de recharge électrique (pour les vélos et les scooters), en vue d’une mobilité plus durable au sein du port.
Des panneaux solaires, des éoliennes et des turbines hydrocinétiques exploiteront le courant de l’eau dans le port, et un système de pompe-réservoir sera installé pour stocker l’énergie excédentaire (pour les périodes de sécheresse ou de forte consommation énergétique). Le site portuaire utilisera également un système de contrôle et de gestion électrique comprenant des capteurs et un tableau de commande électronique.
4 turbines à axe vertical
4 turbines à axe vertical de type Savonious avec une puissance totale d’environ 1,5-2 kW seront installées
2 micro turbines immergées à axe vertical
2 micro turbines immergées à axe vertical de type Darrieus avec des pales incurvées (Gorlov) seront installées sur une structure placée au-dessus d’une rivière
10 m³
Un réservoir d’eau préfabriqué de 10 m³ sera disposé dans un conteneur maritime
Afin de contribuer à l’approvisionnement électrique du port et de permettre aux consommateurs d’énergie et aux communautés de l’espace atlantique d’atteindre la neutralité carbone, ce système hybride d’énergie est conçu pour produire de l’électricité à partir de différentes sources d’énergie renouvelable.
L’optimisation de l’intégration des énergies renouvelables à la consommation électrique, en combinant l’éolien, le solaire et l’hydraulique, vise à permettre une meilleure performance globale. Ainsi, en plus de profiter des vents caractéristiques des zones portuaires et de l’exposition solaire du lieu, le site portuaire va pouvoir utiliser l’hydraulique et l’hydrocinétique dans sa production électrique.
Profitant de la production excédentaire lors des périodes de faible production et de consommation (nuit et absence de vent), l’objectif est d’évacuer l’eau en l’acheminant d’un canal du port vers un réservoir grâce à une pompe qui agit comme une turbine, et un système de stockage d’énergie.
D’autre part, la production électrique se fera par l’utilisation de microturbines hydrocinétiques à axe vertical, qui exploiterons le mouvement d’eau généré par les marées (qui font varier le niveau d’eau du chenal).
Le conteneur sera relié à une structure située sur une rivière qui traverse le port, impactée par les courants de marée. Deux micro turbines immergées à axe vertical de type Darrieus avec des pales incurvées (Gorlov) seront installées sur cette structure, efficaces même lors d’une faible vitesse d’eau, quel que soit le sens du courant. Le générateur électrique sera placé hors de l’eau pour faciliter la maintenance et réduire les dépenses. Le blocage généré dans le flux sera utilisé pour maximiser la production électrique. Les vitesses de rotation des turbines seront très faibles, avec un faible impact sur l’environnement aquatique.
Système de contrôle et de gestion de l’énergie à l’aide d’un outil : un système de contrôle avec des capteurs et un panneau de contrôle électrique sera installé. Ce système permettra une gestion efficiente des trois sources d’énergie renouvelables, en équilibrant la production, la consommation et le stockage de l’énergie, à l’aide du logiciel HY4RES développé.
Le hub énergétique sera constitué d’un centre de contrôle situé dans le conteneur principal, qui combinera les sources d’énergie en maximisant leur utilisation grâce à des techniques permettant d’ajuster la performance des appareils en fonction de l’énergie produite disponible et consommée.
4 turbines à axe vertical de type Savonious et d’une puissance totale d’environ 1,5-2 kW, efficaces lors de faibles vitesses de vent, seront installées sur le toit du conteneur. Le système sera doté d’éléments de freinage pour garantir la sécurité à grande vitesse et fonctionnera quelle que soit la direction du vent.
Il y aura un système de stockage/récupération basé sur un système de réservoir/pompe et de batteries. Le réservoir d’eau préfabriqué de 10 m3 sera installé à l’intérieur du conteneur maritime, approvisionné par l’eau de la rivière et alimenté grâce à un ensemble de tuyaux et une pompe (alimentée par le micro-réseau lui-même), lors de la production d’énergie excédentaire. À son tour, cette pompe pourra fonctionner comme une turbine, évacuant l’eau lorsque la consommation électrique dépasse la production.
Port d’Avilés
Autorités portuaires, autorités publiques du secteur maritime, de l’énergie et de l’environnement, chercheurs dans le domaine des systèmes maritimes et des énergies renouvelables
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