hydromatrix® c´est quoi - hydromatrix®

Water.Power.HYDROMATRIX®

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Solution pour des sites de basses chutes et des barrages ou constructions existantes Grand nombre de petites turbines au lieu des turbines conventionelles Pas une application typique “mini ou micro centrales“ Système très avantageux avec des coûts d´investissement bien au-dessous des solutions hydro

conventionelles Application innovative des technologies bien établies

HYDROMATRIX® C´est quoi - HYDROMATRIX® ?

Conventionnel

Ø 6+ m

HYDROMATRIX®

Ø 1.3+ m

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Débit disponible à partir de ~ 60 m³/s

Chute disponible de 2 m à 20 m

Immersion minimum 1.5 m au-dessous d´eau aval

Puissance de 100 kW à ~ 1500 kW par turbine

Couplage proche du réseau électrique

Structure disponible & adéquate pour une turbine HYDROMATRIX®

HYDROMATRIX® Critères d´application

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Énergie propre avec des effets minimums sur l´environnement

Utilisation des barrages existants Pas de travaux civils majeurs – moins cher

Peu d‘excavation et aucun coffrage - moins de risques géologiques

Utilise les espaces existantes – positif pour l‘environement

Écoulement de l‘eau existant peut être maintenu

Modules HYDROMATRIX® que l‘on peut extraire en cas de crue

Concept modulaire et standardisé

Cédule de projet comprimée

Grande disponibilité et facile d’entretien

HYDROMATRIX® Avantages

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HYDROMATRIX® Plage d´application

Puissance par turbine 100 kW à 1500 kW

Submergence Hgr <12 m: Subm. = 0.3 – 2 m Hgr >12 m: Subm. = 2.0 – 4 m

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Lower St. Anthony Falls Chievo

HYDROMATRIX® Projets Sites de projets

Ashta I&II

Agonitz Nussdorf

Freudenau

Jebel Aulia

Colebrook

19 ans d´expérience des produits 7 centrales avec 200+ des unités et 100+ MW de capacité

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Le rendement prend en compte les pertes électriques et hydrauliques habituelles

HYDROMATRIX® Plage de fonctionnement

Head (m)

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StrafloMatrix™ Plage de fonctionnement

Le rendement prend en compte les pertes électriques et hydrauliques habituelles

Solution typique d‘unité compacte

HYDROMATRIX® 9 unités

HYDROMATRIX® Production d´énergie

HYDROMATRIX® 3 unités

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Turbine avec distributeur fixe (CuAlNiFe or CrNi 13.4)

Alternateur synchrone directement entrainé (technologie à aimants permanents) ou alternateur asynchrone

Structure hydraulique d´acier doux soudé

Dispositif d´étanchéité du type anneau glissant (Mechanical face seal)

Roulements à rouleaux et lubrification à puisard d´huile

Transportable par camion (9 - 13 t par unité)

Entretien minimum – changement d’huile annuel

Concept flexible - Appareillage de commutation modulaire

HYDROMATRIX® Caractéristiques de la conception

HYDROMATRIX® StrafloMatrix™ Concept de turbine Bulb simple Opération synchrone ou asynchrone Rotor équipé d´aimants permanents ou rotor à

bobinage conventionel Plage de puissance plus grand que StrafloMatrix™ Compensation du facteur de puissance (seulement

pour la version asynchrone)

Alternateur hors du débit Opération synchrone Combinaison roue turbine / rotor de l´alternateur

équipé d’aimants permanents 50 % plus court et 30 % moins lourd que HM Pas de compensation du facteur de puissance

nécessaire

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Caractéristiques des Unités Différences HYDROMATRIX® par rapport au StrafloMatrixTM

Initial state Closed drafttube gate

TG-unit ready for start-up

Starting sequence Partial opening of drafttube gate

TG-Unit reaches nominal speed

Synchronization and grid connection

Normal operation Drafttube gate is fully opened

Power rise up to steady state

Shut down Closing of drafttube gate

Unit disconnected from grid at zero power

HYDROMATRIX® Synchronization and Operation of a Turbine-Generator Unit

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Module

MV Substation HV Switchyard

LV - Station Service

OHL

Step-up / down Transformers

Switchgear

PCC

GRID

PLANT

HYDROMATRIX® Modular Design of Electrical Power Systems

TG - Units

Connection via:

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HYDROMATRIX® Typical Design of Protection and Automation

Unit / Plant Protection Unit Control

Plant Control and HMI

Remote Control (Optional)

Protection Relays

Peripheral Bus Communication

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Applications possibles HYDROMATRIX®

Barrages de navigation

Barrages d´irrigation

Canaux et écluses

Tours de prise d`eau

Application: Barrages d´irrigation

Client: National Electricity Corp.

D = 1,120 mm

n = 375 rpm

H = 5.5 m

Ptu = 380 kW

80 unités HYDROMATRIX® en 40 modules

Ptotal = 30.4 MW

Barrage existant sur le Nil Blanc

Attribution du contrat: 2000

Barrages d´irrigation – JEBEL AULIA / Soudan HYDROMATRIX® Expérience

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HYDROMATRIX® Expérience Barrages d´irrigation – JEBEL AULIA /Soudan

Novembre 2003

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Novembre 2003

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HYDROMATRIX® Expérience

Barrages d´irrigation – JEBEL AULIA /Soudan

Novembre 2003

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Novembre 2003

Client: Energie AG

D = 1,120 mm

n = 428.6 rpm

H = 8.5 m

Ptu = 700 kW

1 unité, développement plus avancé du système HYDROMATRIX®


Mise en service: 2003

AGONITZ / Autriche StrafloMatrix™ Expérience

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Installation de la première unité permanente StrafloMatrix™ en Mars 2004

AGONITZ / Autriche StrafloMatrix™ Expérience

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Après mise en service Juin 2005

HYDROMATRIX® Expérience NUSSDORF / Autriche

NUSSDORF / Autriche

Client: AHP / EVN / Wienstrom

D = 1,320 mm

n = 336.7 rpm

H = 5.86 m

Ptu = 545 kW

12 unités

Ptotal = 4.5 MW



HYDROMATRIX® Expérience

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NUSSDORF / Autriche HYDROMATRIX® Expérience

Caractéristiques de la centrale

Evacuateur de crue

Grille à débris d’entrée avec équipement de nettoyage

Vanne d’entrée et vanne d’aspirateur

Chambre de drainage de la turbine par l’aspirateur

Galerie pour câbles, unité haute pression d’huile et entretien de l’unité (en amont)

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Phase de construction

HYDROMATRIX® Expérience NUSSDORF / Autriche

Application: Tours de prise d`eau

Client: Metro Hartford

D = 660 mm

n = 900 rpm

H = 8 - 35 m

Ptu = 500 kW

6 unités dans 2 modules (1)

Ptotal = 3 MW



Tours de prise d‘eau– COLEBROOK / Etats-Unis HYDROMATRIX® Expérience

(1) Conception par Obermeyer Hydro Inc.

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Application: Ecluses

Client: Donaukraft

D = 910 mm

n = 500 rpm

H = 10.3 - 1.0 m

Ptu = 200 kW

25 unités dans un module

Ptotal = 5 MW



Projet de recherche

Evacuateur d´écluse – FREUDENAU / Autriche HYDROMATRIX® Expérience

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CHIEVO DAM - Italie Site du projet

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Utilisation du débit réservé minimal pour la production d‘énergie hydraulique sur une écluse existante.

Capacité d‘évacuation des crues de l‘écluse doit être maintenue.

Utilisation de l‘écluse existante sans modifications majeures.

Conservation de l‘ensemble architectural historique.

Migration possible des poissons.

CHIEVO DAM - Italie Défis relatifs au design

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StrafloMatrixTM Expérience CHIEVO DAM / Italie

Client: Consorzio Canale Ind. le G. Camuzzoni

D = 1,320 mm

n = 250 rpm

H = 3.8 m

Ptu = 270 kW

5 unités dans 1 module

Ptotal = 1.35 MW

Energie annuelle: 12 GWh

Début du projet: 2007



Pendant l‘installation de la centrale StrafloMatrix

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Gagnant du prix d‘Etat autrichien pour

les technologies d‘environnement et d‘énergie 2010

(3)

LOWER ST ANTHONY FALLS – Etats-Unis StrafloMatrix - Site du projet

Après l‘installation de la centrale StrafloMatrixTM

Avant l‘installation de la centrale StrafloMatrixTM

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LOWER ST ANTHONY FALLS – Etats-Unis Défis au design

Utilisation de l‘écluse existante sans grands travaux de modification (pas d‘excavation)

Capacité d‘évacuation des crues de l‘écluse doit être maintenue.

Essai hydraulique à l‘Université Technique de Vienne

Respect des conditions pour le branchement sur le réseau électrique

Ne pas affecter le trafic maritime.

Conservation de l‘apparence de la structure historique.

Données techniques: 16 unités (2 rangs de 8)

D = 1,320 mm

n = 327.3 rpm

H GR max = 7.6 m

P Gen = 625 kW

Capacité de la centrale: 10 MW


Début du projet: 2007


Puissance 8% supérieure à la garantie

LOWER ST.ANTHONY FALLS / Etats-Unis StrafloMatrixTM Expérience

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LOWER ST ANTHONY FALLS - USA Construction sur site et installation de l’équipement

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LOWER ST ANTHONY FALLS – Etats-Unis StrafloMatrixTM caractéristiques de la centrale

ASHTA I & II / Albanie HYDROMATRIX® Expérience

Client: Verbund / Energji Ashta

2 centrales HYDROMATRIX®

45 Modules (1 rang) par centrale

1 Unité par Module

Ptotal = 53 MW


Début du projet: Dec. 2008


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ASHTA I & II / Albanie HYDROMATRIX® Expérience

Plan de la centrale 2 centrales, comportant chacune 45 unités

6 km de canal de débit nouvellement construit entre ASHTA I & II

Approvisionnement clé en main de l´équipement E & M

KW Ashta 1

KW Vau i Dejes

Spatharawehr

Ausleitungskanal

KW Ashta 2

Unterwasserkanal mit anschl. Unterwassereintiefung

Restwasserkanal, Fischaufstiegshilfe

Diversion channel

Spathara weir

ASHTA 1

ASHTA 2 Residual flow canal, Fish ladder

Tailrace canal with riverbed deepening

HPP Vau i Dejes

Source: © Energij Ashta - A project company of VERBUND and EVN, used by permission

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ASHTA I& II / Albanie HYDROMATRIX® Expérience

Intake Trashrack

TG-Unit

Draft Tube

UG Gallery

CraneTRCM

Draft Tube Gate

DONNEES TECHNIQUES: ASHTA I PUISSANCE: 45 x 534 kW = 24.03 MW / 24.64 MVA CHUTE: 4.98 m

DONNEES TECHNIQUES: ASHTA II PUISSANCE: 45 x 1,003 kW = 45.14 MW / 46.29 MVA CHUTE: 7.53 m

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HYDROMATRIX® ASHTA I & II / Albanie

ASHTA 1- pendant la construction, vue en amont

ASHTA 1 - Première section, amont, canal entrée

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ASHTA I Construction sur site – Situation janvier 2012

Vue aval

Vue amont

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Upstream view

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ASHTA II Construction sur site – Situation Septembre 2012

Vue amont

Vue aval

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HYDROMATRIX® Expérience ASHTA I & II / Albanie

Vue amont

Application: Barrages de navigation

Barrages de navigation – Ohio River HYDROMATRIX®

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Raison typique des barrages de navigation:

Navigation et contrôle d´inondation

Concept HYDROMATRIX®:

Installation des modules HYDROMATRIX® (avec possibilité de levage) dans la rainure du batardeau

Ecluses sur Ohio River

Bay 1 Bay 2 Bay 3 Bay 6 Bay 5 Bay 4 Bay 8 Bay 7 Bay 9 Bay 10 Bay 11

Flow HYDROMATRIX® modules

Radial gates

Barrages de navigation – Ohio River HYDROMATRIX®

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5 Modules installés dans les rainures des batardeaux situées devant les vannes HYDROMATRIX®: 2 x 17 unités par Module Diamètre de la roue: 1.25 m Chute nette nominale: 6.5 m Débit nominal par unité: 10.6 m³/s Débit nominal par module: 360.4 m³/s Puissance nominale par unité: 500 kW Puissance totale de la centrale: 85 MW

HYDROMATRIX® Barrages de navigation – Ohio River

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Unités turbine –

générateur

Grilles amont

Installation de distribution & système de

contrôle

Aspirateurs

Vannes de déversoir

Système hydraulique

à haute pression

Niveau aval

Niveau amont

HYDROMATRIX® Module - section transversale

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Pour obtenir plus d´information sur HYDROMATRIX® contactez:

Alexander BIHLMAYER HYDROMATRIX® Gestion de Produit ANDRITZ HYDRO GmbH A - 4031 Linz, Autriche Lunzerstrasse 78 Téléphone: +43 (732) 6986 74261 Télécopieur: +43 (732) 6980 2554 Courriel: [email protected] Internet: www.andritz.com

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