08/10/2013 - Énergie Undimoteur. Génération électrique à partir de la houle

Menéame

L’Unité du génie électrique Département de la technologie del CIEMAT a achevé, fin juillet, les travaux de la phase de laboratoire du projet UNDIGEN (Fonctionnalité des systèmes de génération électrique Undimoteur), liés au développement de dispositifs pour la conversion de l’énergie des vagues en énergie électrique.

L’objectif du projet UNDIGEN est de mettre en place un dispositif de production électrique de la mer à Las Palmas de Gran Canaria à la fin de 2013. 100 kW de puissance à partir de l’énergie des vagues de la mer (génération undimoteur).

Depuis 2009, l’Unité du génie électrique travaille sur les énergies marines; dans ce projet, les tâches ont été de définir l’exploitation complète du système de production, de concevoir toute la partie électrique du dispositif, de développer et de construire des équipements électroniques de puissance et de contrôle pour l’aménagement de la puissance, d ’, de mettre au point des stratégies optimales de contrôle de l’usine et, enfin, d &; intégrer tous les systèmes dans des essais de laboratoire qui ont fait fonctionner le système complet de la même manière qu’il le fera ultérieurement en mer, en utilisant un dispositif mécanique qui produit un mouvement identique à celui que produiraient les vagues marines.

UNDIGEN est un projet INNPACTO 2011, et le CIEMAT fait partie du consortium, avec les entreprises de développement de constructions et de contrats (FCC) et WEDGE GLOBAL et la Plate-forme océanique des Canaries (PLOCAN), bien qu’elles participent également à des entreprises sous-traitées telles que NEUREUS, DEGIMA, CINTRA NAVAL, ITXASMARINE, ELINSA, INABENSA et l’Université Carlos III de Madrid.

Le type de technologie avec laquelle on travaille dans cette usine de génération marine est celui qu’on appelle absorbeur ponctuel qui consiste en un dispositif composé de deux corps qui se déplacent relativement en vertical l’un par rapport à l’autre en fonction de l’oléage. Ce mouvement mécanique est transformé en énergie électrique par un générateur linéaire qui est hébergé à l’intérieur du absorbeur. Il est également nécessaire de disposer de convertisseurs électroniques qui contrôlent la puissance obtenue du générateur, qui est géré de manière optimale en fonction des caractéristiques de la houle à chaque instant. De même, une partie de la puissance électrique produite est utilisée pour l’alimentation électrique des services auxiliaires de l’usine de production. En outre, étant donné que le système sera installé à environ cinq milles de la côte, un système de communication à distance est nécessaire pour permettre le fonctionnement et la surveillance du système à partir du poste de contrôle situé sur la côte. 

Cette étape de laboratoire a permis de tester tous les systèmes du dispositif de génération avant son installation en mer, individuellement et conjointement, en débarrassant les problèmes d’intégration des différentes parties, en adaptant tous les paramètres d’exploitation et en définissant les stratégies de fonctionnement les plus appropriées. Avec tout cela, vous économisez beaucoup de temps et d’argent au stade des essais en mer. Mais comment a-t-il pu imiter le fonctionnement du dispositif en mer dans le laboratoire ? Le groupe CIEMAT a développé une méthode basée sur l’utilisation d’une partie du générateur comme actionneur; celui-ci imite la force qui exerce la vague dans un endroit donné (connu et caractérisé), sur un certain design de absorbeur temps (connu pour son comportement hydrodynamique), lorsque le système est utilisé dans le cadre d’une stratégie de contrôle optimale (précédemment étudiée par simulation du système complet). De cette façon, les conditions de travail sont très similaires à celles que le système aura en mer au stade final.

Ajuestes Undigen (Source: Ciemat)

Les essais du système complet susmentionnés ont été effectués dans les laboratoires du Centre d’études et d’expériences des travaux publics (CEDEX), des laboratoires qui sont partagés avec le CIEMAT depuis sept ans, par un accord de partenariat qui a permis le développement de multiples projets conjoints.

Les équipements utilisés pour les tests de laboratoire sont les suivants: le générateur linéaire développé par la société Neureus, qui produira la puissance électrique lors de son mouvement par l’actionneur, un convertisseur électronique qui conditionne cette puissance pour être livré au réseau (bien que dans ce projet la puissance ne soit pas envoyée au réseau pour le moment, mais se dissipera dans des résistances in-situ), un convertisseur électronique dérivé d’une partie de la puissance vers des services auxiliaires, une armoire de contrôle contenant toute l’exploitation de l’usine, un ensemble de batteries qui sert de support pour le démarrage du système lorsqu'il n’y a pas de vagues, de protections électriques réarmables automatiquement, un système de communication à distance et, enfin, les consommations auxiliaires principales.

L’ajustement des paramètres de régulation de tous les convertisseurs électroniques a été particulièrement important pour que les conditions d ’ < < énergie > > soient optimales.

Dans le cadre de ce projet, le groupe de recherche du CIEMAT a réalisé un progrès technologique et professionnel important en développant des systèmes entièrement innovants dans le cadre de la génération marine, qui ont nécessité la combinaison de connaissances dans des disciplines aussi différentes que l’hydrodynamique, la mécanique, les machines électriques, l’électronique de puissance, les systèmes de contrôle numérique, les environnements de communication et l’instrumentation, ainsi que la capacité de prototypage et de réalisation d’essais de puissance en laboratoire. Un effort de plusieurs mois avec une planification très serrée qui a nécessité une coordination avec d’autres travaux et qui a abouti à un succès remarquable, étant donné l’impact qu’une technologie aussi novatrice peut avoir sur le paysage énergétique et industriel actuel.

Toutefois, le projet ne s’achève pas sur ce point, encore moins. À l’heure actuelle, tous les équipements testés en laboratoire sont installés à l’intérieur de l’absorbeur ponctuel et dans les mois à venir, et après une nouvelle vérification du fonctionnement conjoint de tous les systèmes, il sera envoyé aux installations de PLOCAN (Plateforme océanique des Canaries) à Gran Canaria, où il sera installé en mer et sa mise en service ultérieure en utilisant déjà la ressource d’oléage réel. À ce stade, le CIEMAT sera de nouveau présent dans la mesure où il sera chargé d’ajuster le système complet pour qu’il fonctionne dans des conditions optimales, en développant le contrôle et l’exploitation.

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CIEMAT

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