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Les centrales hydroélectriques sur eau potable utilisent la pente des réseaux d'eau potable à l'aide de turbines et peuvent fournir une précieuse énergie renouvelable locale tout au long de l'année. Elles sont attractives pour les réseaux d'eau potable, notamment pour les raisons suivantes:
L'association InfraWatt propose actuellement aux fournisseurs d'eau potable une pré-analyse gratuite de leurs réseaux d'eau potable. Cette analyse, réalisée par Bycon GmbH, permet de déterminer le potentiel de base pour la mise en œuvre d'une ou plusieurs centrales électriques sur le réseau d'eau potable pour la production d'électricité renouvelable. L'analyse préliminaire d'InfraWatt renseigne sur les questions suivantes:
Les résultats de l'analyse préliminaire fournissent une recommandation d'action pour les sites étudiés et déjà la base pour pouvoir réaliser les étapes suivantes de la planification et de la mise en œuvre d'une centrale sur eau potable sous forme d'analyse grossière. L'analyse préliminaire, tout comme les coûts d'investissement, est actuellement soutenue par l'État fédéral jusqu'en 2030 à hauteur de 50% du montant.
Pour réaliser l'analyse préliminaire, le concept fondamental d'approvisionnement du réseau d'eau potable est nécessaire. Les paramètres pertinents sont ici, entre autres, le nombre de zones de sources, le nombre de réservoirs, leurs positions et altitudes ainsi que des informations sur le système de conduites. En outre, pour déterminer le potentiel de production d'énergie, il faut disposer de données de consommation mensuelles précises, comme l'arrivée dans le réservoir, les consommations des zones de pression respectives et les débordements. L'idéal est de disposer d'un schéma hydraulique du réseau d'eau potable.
Les informations disponibles sur la structure et les caractéristiques hydrauliques du réseau permettent d'identifier les sites potentiellement exploitables du réseau et de déterminer leur potentiel théorique en termes d'énergie hydraulique utilisable et de puissance moyenne. Pour ce faire, des données telles que la hauteur de chute géodésique, la hauteur de chute nette ainsi que le débit annuel sont utilisées comme base de calcul.
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L'étape suivante consiste à jeter un coup d'œil sur la mise en œuvre technique possible. Il s'agit de savoir s'il est nécessaire d'adapter le réseau. En outre, les types de turbines possibles ainsi que les capteurs pour la commande de la turbine sont discutés. Pour les systèmes et les applications étudiés ici, les turbines Pelton (PT), les turbines Pelton à contre-pression (GDPT), les pompes utilisées comme turbines (PAT) ainsi que DuoTurbo sont les types de turbines les plus courants. La figure 1 montre les différentes formes de construction.
En plus du côté du générateur, le côté de la distribution d'électricité est également considéré. Des recommandations sont faites pour le type de générateur et pour le raccordement au réseau, y compris le tarif de retour.
Un calcul de rentabilité sommaire est effectué sur la base des données précédemment établies concernant le potentiel théorique et l'équipement technique. Des paramètres sont alors pris en compte, tels que le débit maximal de la turbine, la puissance maximale, la puissance nominale du générateur et la production de puissance électrique associée. Cela permet de déterminer la compensation par l'injection de l'électricité dans le réseau. Celle-ci peut à son tour être comparée aux coûts d'investissement et d'exploitation. Il est ainsi possible de se prononcer sur la rentabilité de la mise en œuvre d'une centrale sur eau potable. Pour chacun des sites analysés dans le réseau d'eau potable, une recommandation d'action concrète est formulée. L'analyse préliminaire identifie ainsi les sites où il vaut la peine d'effectuer des planifications et des études supplémentaires pour la mise en œuvre d'une centrale sur eau potable, et informe sur les prochaines étapes.
Dans le cadre de l'action de conseil pour les centrales d'eau potable, les premières préanalyses ont déjà été réalisées pour des communes et des factures concernant la rentabilité de la mise en œuvre de centrales d'eau potable:
Pour la coopérative d'approvisionnement en eau de Schachen, un potentiel hydraulique théoriquement exploitable de 157 125 kWh/a a été déterminé. Deux sites sur six disposent ainsi du potentiel nécessaire à la réalisation économique d'une centrale sur eau potable, sachant qu'une exploitation parallèle de deux sites n'est pas possible et qu'un seul des deux sites peut donc être réalisé.
Si l'installation était équipée d'une turbine Pelton de 30 kW de puissance, une production électrique annuelle de 70 089 kWh serait possible. En supposant un tarif de rachat de 0,15 Fr./kWh, les recettes annuelles s'élèveraient donc à 10 513 francs.
L'analyse de l'approvisionnement en eau de la commune de Varône a révélé un potentiel hydraulique théoriquement exploitable de 437 387 kWh/an. Deux sites sur trois se sont révélés adaptés à l'utilisation rentable de turbines et pourraient produire un total de 305 342 kWh d'énergie électrique par an en utilisant des turbines Pelton. En supposant un tarif de rachat de 0,15 Fr./kWh, les recettes annuelles s'élèveraient donc à 45 801 francs.
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Ces deux exemples montrent qu'une analyse peut s'avérer très intéressante. Si vous êtes distributeur d'eau potable et que vous ne connaissez pas le potentiel de votre réseau d'eau potable, c'est le moment de profiter de la pré-analyse gratuite d'InfraWatt!
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