Les hydroliennes fluviales

Les hydroliennes fluviales en France

Hydrolienne fluviale P66 de Guinard Energies
Hydrolienne fluviale P66 de Guinard Energies

Ce sont des hydroliennes d’une puissance plus faible que les hydroliennes marines, de l’ordre de quelques kW à quelques dizaines de kW. Cependant elles produisent en continu, sauf s’il y a un débit diminué par une sécheresse. Souvent, il faut prendre en compte les débris qui pourraient gêner la production. Pour cela, les constructeurs utilisent parfois un système de grilles.

Le potentiel Français est d’au moins 254 MW et est situé principalement en Bretagne, dans les Pays de la Loire, Nouvelle Aquitaine et sur le Rhône.

En Bretagne le gisement est estimé à 148 MW. Localisé principalement dans le golfe du Morbihan, à Lorient, Etel, Dodet. En Nouvelle Aquitaine, l’estuaire de la Gironde a un potentiel d’environ 106 MW. En région Poitou Charentes il n’est pas encore estimé.

Il y a plusieurs constructeurs Français.

Ferme de 4 hydroliennes fluviales Hydroquest
Ferme de 4 hydroliennes fluviales Hydroquest

La société Hydroquest a testé une hydrolienne à Orléans pendant plusieurs années.  Il existe 2 modèles : Hydroquest River 40 KW et 80 KW selon la profondeur disponible. L’entreprise fait fabriquer aux CMN de Cherbourg. C’est une technologie à axe vertical et 4 hydroliennes fluviales ont été installées à Lyon sur le Rhône au Parc de la Feyssine constituant la première ferme au Monde.

EcoCinetic fabrique des pico hydroliennes flottantes de 1 kW installables facilement à axe vertical. Guinard Energies fabrique des machines de quelques kW. La P66 a une puissance de 3500 W et un diamètre de 660 mm tandis que la P154 fait 19 000 W. De plus, ce sont des turbines à axe horizontal munies d’une tuyère accélératrice.

Les hydroliennes fluviales dans le Monde

Le potentiel Mondial est d’environ 50 GW. Cette ressource est en fait répartie dans beaucoup de pays. Il y a notamment un potentiel d’énergie hydrolienne fluviale significatif  dans plusieurs pays en voie de développement. Souvent il y a des zones qui ne possèdent pas de courant électrique dans ces pays. L’hydrolien fluvial de petite puissance qui a un coût faible convient à ces pays. Les micro-hydroliennes s’utilisent souvent pour charger des batteries. Associée a un convertisseur , elles fournissent du courant électrique aux matériels reliés au réseaux local. L’Allemagne a un potentiel d’hydrolien  fluvial important avec 8 GW.

Les constructeurs étrangers sont nombreux.

Par exemple, IdEnergie (Canada) fabrique des pico-hydroliennes domestiques de 500 W installable par un particulier. Le ruisseau doit faire au moins 60 cm de profondeur.

Smart hydro est une société allemande qui fabrique des micro-hydroliennes de 5 kW. Aqualibre (Autriche) conçoit des hydroliennes de 70 kW.

Les hydroliennes fluviales en France et dans le Monde se situent donc dans des endroits divers.

Hydroliennes fluviales : fonctionnement à axe horizontal

Guinard Energies France

Hydroliennes fluviales P66 installées dans un canal
Hydroliennes fluviales P66 installées dans un canal
Hydrolienne fluviale P66 sur support gravitaire
Hydrolienne fluviale P66 sur support gravitaire

Les hydroliennes fluviales Guinard Energies ont a un axe horizontal, des pales et une tuyère accélératrice qui permet d’accélérer les courants marins qui passent dans l’hélice. Plus précisément, c’est la technologie qu’ils appellent MegaWattBlue. Elle accélère la vitesse du courant de 30 à 40% et permet ainsi un doublement de la puissance captée. Le système est pivotant et permet une adaptation aux estuaires comme une hydrolienne marine. Par ailleurs, il existe 2 modèles : la P66  ( 130 W à 3500 W) et la P154 (700 W à 19000 W). Finalement, différents types de supports permettent une meilleure adaptabilité au milieu.

Hydro-Gen France

Les hydroliennes Hydro-Gen ont un axe horizontal et une puissance de 20 kW et 70 kW. Elles possèdent 2 ou 3 pales en composite de 3 à 5 m de diamètre et sont fixées sous une barge flottante. Mais les agents de maintenance les relèvent pour travailler.

Aqualibre Autriche

Hydrolienne fluviale Strom Buoy 3
Hydrolienne fluviale Strom Buoy 3

Premièrement, la Strom-Buoy 3 est une hydrolienne fluviale avec un fonctionnement à axe horizontal. Deuxièmement, la turbine se situe dans une tuyère accélératrice à effet venturi, l’hydrolienne est flottante, pèse 6 t et sa puissance est de 70 kW.

Smart Hydro Allemagne

Hydrolienne fluviale Smart monofloat
Hydrolienne fluviale Smart monofloat
Hydrolienne fluviale Smart stream
Hydrolienne fluviale Smart stream

Smart Hydro a 2 types d’hydroliennes fluviales avec un fonctionnement à axe horizontal, une puissance de 5 kW et 3 pales. Cependant, la Smart monofloat utilise un système d’ancrage, tandis que la Smart free stream est installée dans le fond de la rivière. Notons qu’elles ont aussi un système de protection contre les débris.

Hydroliennes fluviales : fonctionnement à axe vertical

Hydroquest

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HydroQuest est une entreprise de Meylan dans l’Isère qui a développé le modèle HydroQuest River 1.4 de 40 kW et le 2.8 de 80 kW.

Elles utilisent la technologie à axe vertical de type Darrieus et à flux transverse. De ce fait, il n’y a pas besoin d’orienter l’hydrolienne ni de régler les pales en fonction de la vitesse des courants. Il y a 2 axes contra-rotatifs. Un ou deux étages sont utilisés selon la profondeur disponible (modèles River 1.4 ou 2.8). Un modèle d’hydrolienne marine va être fabriqué aussi. La fabrication est en acier pour plus de robustesse. Les alternateurs sont sur le dessus des axes et a entrainement direct. La fixation est faite sur un système de flotteur muni d’un système d’ancrage adaptable. De plus, un système de grille est installé pour éviter que des débris n’encrassent la machine, et un système d’auto-nettoyage permet de lever la grille avec des vérins.

EcoCinetic France

Rotor de l'hydrolienne fluviale EcoCinetic
Rotor de l’hydrolienne fluviale EcoCinetic

Petite hydrolienne fluviale de 1  kW donc pico-hydrolienne pour profondeurs d’au moins 1 m fixée sous une bouée flottante. C’est une turbine à axe vertical et à flux transverse,réalisée en matériaux composites moulés. Mais pour plus de détails reportez-vous à la page « Hydrolienne domestique ».

 Bertin technologies France

Développement d’une hydrolienne de 18 kW constituée de 2 turbines à axe vertical type Darrieus nomée Urabaila. Elles sont sous une barge flottante en position verticales pour le fonctionnement mais elles sont relevables pour la maintenance. Il y en a une d’installée sur l’Adour à Bayonne en 2015.

Idénergie Canada

C’est une petite hydrolienne fluviale domestique installable par un particulier. En effet, elle est conçue pour alimenter une maison économe en courant avec 4 kWh à 12 kWh par jour si les courants sont suffisants. Mais reportez vous à la page « Hydrolienne domestique » pour avoir beaucoup plus de détails.

Avantages d’une hydrolienne fluviale

La production est normalement continue puisqu’il y a du courant sur le fleuve toute l’année, sauf s’il y a une sécheresse par exemple. C’est un avantage important.

Généralement, il y a plus de courant fluvial l’hiver et moins l’été mais la consommation électrique est moins importante l’été.

Les hydroliennes fluviales qui possèdent un support sont immergées donc ne sont pas visibles depuis les berges. Cela permet un accord avec les riverains facilement. Si les hydroliennes sont flottantes c’est à dire fixées sous une bouée ou une barge, elles sont discrètes dans le paysage donc souvent acceptées. Mais si tel n’est pas le cas, des modèles entièrement immergés sont utilisables.

Une hydrolienne fluviale ne fait pas de bruit, ce qui est souvent reproché aux éoliennes.

Les investissements sont réduits et il existe une gamme de puissances différentes donc de prix différents, ce qui permet une adaptation au milieu et aux moyens du client. Des pico hydroliennes fluviales adaptées pour ruisseau ou petites rivières existent pour un prix réduit donc permettent à un particulier de les acheter : elles sont dites domestiques.

Les hydroliennes fluviales sont non polluantes et ne nécessitent pas de travaux de déviation du courant de la rivière. Elles s’intègrent facilement dans le milieu.

Le raccordement électrique est simplement réalisé au réseau électrique local car il s’agit de puissances généralement inférieures à quelques dizaines de kilowatts.

La maintenance ne nécessite que des moyens légers et est donc souvent aisée à réaliser.

Inconvénients des hydroliennes fluviales

Certaines personnes disent que l’inconvénient principale est que le potentiel Français est faible, de même au niveau du Monde. Mais il faut préciser que ce potentiel est situé dans beaucoup d’endroits différents, notamment dans des pays en voie de développement. Cela permet à ses endroits souvent non raccordés à un réseau de produire aisément leur courant électrique. La gamme d’hydroliennes étant variée, ces pays peuvent les acheter.

Les débris circulant sur les rivières pourraient gêner la production. Certains modèles comme les ceux de la société Française HydroQuest sont équipés de grille de protection.

Il faut qu’il y ait une circulation faible de bateaux sur la zone du fleuve où les hydroliennes fluviales sont installées.

Conclusion sur les avantages et les inconvénients des hydroliennes fluviales

Les hydroliennes fluviales permettent une production souvent en continu sur l’année et sans pollution. La connexion au réseau électrique est facile avec des investissements faibles, ce qui permet aux pays en voie de développement de les acheter. Des hydroliennes domestiques sont disponibles pour les particuliers.

http://www.hydroquest.net