Comment les centrales électriques sont-elles classées en grandes, moyennes et petites centrales ? Selon les normes actuelles, celles dont la puissance installée est inférieure à 25 000 kW sont classées comme petites ; celles de taille moyenne, d’une puissance installée comprise entre 25 000 et 250 000 kW ; et celles de grande envergure, d’une puissance installée supérieure à 250 000 kW.
Quel est le principe de base de la production d'énergie hydroélectrique ?
La production d'énergie hydroélectrique repose sur l'utilisation de la force hydraulique (la hauteur de chute de l'eau) pour actionner la rotation d'une machine hydraulique (turbine), convertissant ainsi l'énergie de l'eau en énergie mécanique. Si un autre type de machine (générateur) est relié à la turbine pour produire de l'électricité grâce à sa rotation, l'énergie mécanique est alors convertie en énergie électrique. La production d'énergie hydroélectrique consiste donc, en quelque sorte, à convertir l'énergie potentielle de l'eau en énergie mécanique, puis en énergie électrique.
Quelles sont les méthodes de développement des ressources hydrauliques et les principaux types de centrales hydroélectriques ?
Le choix des méthodes d'aménagement des ressources hydrauliques repose sur la chute de pression concentrée. On distingue trois méthodes principales : la construction de barrages, la dérivation et la méthode mixte. Ces trois méthodes doivent toutefois être adaptées aux caractéristiques naturelles du tronçon de rivière concerné. Les centrales hydroélectriques construites selon ces différentes méthodes présentent des configurations et des compositions architecturales très différentes, ce qui explique leur classification en trois types principaux : barrages, dérivation et méthodes mixtes.
Quelles normes sont utilisées pour classer les projets de centres de conservation de l'eau et de centrales hydroélectriques, ainsi que les bâtiments agricoles, industriels et résidentiels correspondants ?
Les normes de classification et de conception des projets de centres hydroélectriques et de conservation de l'eau, publiées par l'ancien ministère des Ressources en eau et de l'Énergie électrique (SDJ12-78), doivent être strictement respectées, et la classification doit être basée sur la taille du projet (volume total du réservoir, capacité installée de la centrale).
5. Que sont le débit, le ruissellement total et le débit moyen annuel ?
Le débit désigne le volume d'eau qui traverse une rivière (ou un ouvrage hydraulique) par unité de temps, exprimé en mètres cubes par seconde ; le ruissellement total désigne la somme des débits d'eau totaux traversant la section de rivière au cours d'une année hydrologique, exprimée en 10⁴ m³ ou 10⁸ m³ ; le débit annuel moyen désigne le débit annuel moyen d'une section transversale de rivière calculé à partir des séries hydrologiques existantes.
6. Quels sont les principaux éléments constitutifs des projets de centres hydroélectriques à petite échelle ?
Il se compose principalement de quatre parties majeures : les ouvrages de retenue d'eau (barrages), les ouvrages d'évacuation des crues (déversoirs ou vannes), les ouvrages de dérivation d'eau (canaux ou tunnels de dérivation d'eau, y compris les puits d'équilibre) et les bâtiments de la centrale électrique (y compris les canaux de retenue et les stations de surpression).
7. Qu'est-ce qu'une centrale hydroélectrique au ruissellement ? Quelles sont ses caractéristiques ?
Une centrale hydroélectrique sans réservoir de régulation est dite de type au fil de l'eau. Le choix de ce type de centrale repose sur le débit annuel moyen du cours d'eau et la hauteur de chute potentielle. Incapable de fonctionner à pleine capacité toute l'année avec un taux de production garanti de 80 %, elle n'atteint généralement son niveau de fonctionnement normal que pendant environ 180 jours. Durant la saison sèche, la production d'électricité chute brutalement à moins de 50 %, voire s'arrête complètement. Son fonctionnement est tributaire du débit naturel du cours d'eau, et un important volume d'eau est inutilisé pendant la saison des crues.
8. Qu'est-ce que la production ? Comment estimer la production d'une centrale hydroélectrique et calculer sa production d'électricité ?
Dans une centrale hydroélectrique, la puissance électrique produite par un groupe électrogène est appelée puissance de sortie, tandis que le débit d'un tronçon de rivière représente les ressources hydroélectriques de ce tronçon. Le débit d'un tronçon de rivière correspond à l'énergie hydraulique par unité de temps.
N=9,81 QH
Dans la formule, Q est le débit (m3/s) ; H est la hauteur d'eau (m) ; N est la puissance de sortie de la centrale hydroélectrique (W) ; Le coefficient d'efficacité d'un générateur hydroélectrique.
La formule approximative pour la production des petites centrales hydroélectriques est
N=(6.0～8.0)QH
La formule pour la production annuelle d'électricité est
E=N·F
Dans la formule, N représente la production moyenne ; T représente les heures d'utilisation annuelles.
9. Qu’est-ce qu’un rendement garanti ? Quel est son objectif ?
La production moyenne qu'une centrale hydroélectrique peut fournir sur une longue période d'exploitation, correspondant au taux de garantie nominal, est appelée production garantie de la centrale. La production garantie est un indicateur important et un critère essentiel pour déterminer la capacité installée des centrales hydroélectriques lors des phases de planification et de conception.
10. Quel est le nombre d'heures d'utilisation annuelles de la capacité installée ?
La durée moyenne de fonctionnement à pleine charge d'un groupe hydroélectrique sur une année est un indicateur important de la rentabilité des centrales hydroélectriques. Pour les petites centrales, la durée annuelle d'utilisation doit dépasser 3 000 heures.
11. Que sont la réglementation journalière, la réglementation hebdomadaire, la réglementation annuelle et la réglementation pluriannuelle ?
La régulation journalière désigne la redistribution des eaux de ruissellement sur une période de 24 heures, de jour comme de nuit. La régulation hebdomadaire, quant à elle, s'effectue sur une semaine (7 jours). La régulation annuelle correspond à la redistribution des eaux de ruissellement sur une année. Lorsque l'eau est relâchée pendant la saison des crues, seule une partie des eaux excédentaires stockées peut être régulée ; on parle alors de régulation annuelle incomplète (ou saisonnière). La régulation qui permet de redistribuer intégralement les eaux entrantes au cours de l'année, en fonction des besoins, sans relâchement d'eau, est appelée régulation annuelle. La régulation pluriannuelle, enfin, concerne les réservoirs dont le volume est suffisamment important. L'eau excédentaire peut y être stockée pendant plusieurs années, puis utilisée pour compenser le déficit. La régulation annuelle, utilisée uniquement pendant certaines années de sécheresse, est alors appelée régulation pluriannuelle.
12. Quelle est la chute et la pente d'une rivière ?
La différence de niveau entre les surfaces d'eau des deux sections transversales du tronçon de rivière utilisé est appelée dénivellation. La différence de niveau entre les surfaces d'eau des deux sections transversales de la source et de l'estuaire est appelée dénivellation totale. La dénivellation par unité de longueur est appelée pente.
13. Quelles sont les précipitations, leur durée, leur intensité, leur zone de précipitations et le centre de l'orage ?
Les précipitations correspondent à la quantité totale d'eau qui tombe sur un point ou une surface donnée pendant une période déterminée, exprimée en millimètres. La durée des précipitations désigne leur intensité. L'intensité des précipitations correspond à la quantité de précipitations par unité de surface, exprimée en millimètres par heure. La surface touchée par les précipitations correspond à la superficie horizontale couverte par les précipitations, exprimée en km². Le centre d'un orage désigne une zone localisée où les précipitations sont concentrées.
14. Quel est le taux de garantie de conception pour les centrales hydroélectriques ? Taux de garantie annuel ?
Le taux de garantie de conception d'une centrale hydroélectrique fait référence au pourcentage du nombre d'heures de fonctionnement normales sur plusieurs années d'exploitation par rapport au nombre total d'heures de fonctionnement ; le taux de garantie annuel fait référence au pourcentage d'années de production d'électricité normale sur le nombre total d'années d'exploitation.
Quel est l'objectif de la préparation d'un cahier de tâches de conception ?
L'objectif de l'élaboration d'un cahier des charges pour les petites centrales hydroélectriques est de définir le projet de construction de base et de servir de fondement à l'élaboration des documents d'avant-projet. Il s'agit d'une procédure de construction fondamentale et d'un outil permettant aux autorités compétentes d'exercer une régulation macroéconomique.
Quel est le contenu principal du cahier d'exercices de conception ?
Le contenu principal du cahier de tâches de conception comprend huit aspects :
Il doit inclure l'intégralité du contenu du rapport d'étude de faisabilité et de planification du bassin versant. Il est conforme à la conception préliminaire, seule la profondeur du problème de recherche différant.
L'analyse et la description des conditions géologiques et hydrogéologiques des zones de construction au sein du bassin versant permettent de réaliser une cartographie à l'échelle 1/500 000 (1/200 000 ou 1/100 000), moyennant un minimum de travaux de prospection géologique. Il convient de préciser les conditions géologiques, la profondeur du substratum rocheux, l'épaisseur de la couverture du lit de la rivière et les principaux enjeux géologiques de la zone concernée par le projet.
Collecter les données hydrologiques, les analyser et les calculer, et sélectionner les principaux paramètres hydrologiques.
Travaux de mesure. Collecter des cartes topographiques au 1/50000 et au 1/10000 de la zone du bâtiment ; une carte topographique au 1/1000 à 1/500 de la zone de l'usine sur le chantier.
Effectuer des calculs hydrologiques et de régulation des eaux de ruissellement. Sélectionner et calculer différents niveaux d'eau et hauteurs de chute ; effectuer des calculs de bilan énergétique et électrique à court et à long terme ; sélectionner préliminairement la puissance installée, le modèle de l'unité et le câblage électrique principal.
Comparer et sélectionner les types de structures hydrauliques et les configurations de moyeux, et effectuer des calculs hydrauliques, structurels et de stabilité, ainsi que des calculs de quantités d'ingénierie.
Analyse d'évaluation économique, démonstration de la nécessité et évaluation de la rationalité économique des travaux de construction d'ingénierie.
Évaluation de l'impact environnemental, estimation des investissements d'ingénierie et plan de mise en œuvre technique du projet.
17. Qu'est-ce qu'une estimation d'investissement en ingénierie ? Estimation d'investissement en ingénierie et prévision d'investissement en ingénierie ?
L'estimation technique est un document technico-économique qui détaille l'ensemble des fonds nécessaires à la réalisation d'un projet de construction. L'estimation générale préliminaire est un élément essentiel du document d'avant-projet et constitue le principal critère d'évaluation de la viabilité économique du projet. Le budget total approuvé est reconnu par l'État comme un indicateur important des investissements de base dans la construction et sert également de base à l'élaboration des plans de construction et des dossiers d'appel d'offres. L'estimation des investissements techniques correspond au montant des investissements réalisés lors de l'étude de faisabilité. Le budget d'ingénierie, quant à lui, correspond au montant des investissements réalisés pendant la phase de construction.
Pourquoi avons-nous besoin d'établir un plan d'organisation de la construction ?
La conception de l'organisation du chantier est un élément fondamental de l'établissement des devis d'ingénierie. Elle consiste à calculer les prix unitaires en fonction de divers facteurs tels que la méthode de construction retenue, la distance de transport et le plan de construction, puis à établir un tableau de devis d'ingénierie unitaire.
19. Quel est le contenu principal de la conception de l'organisation de la construction ?
Le contenu principal de la conception de l'organisation de la construction comprend l'agencement général du chantier, l'avancement des travaux, le détournement des voies de construction, le plan d'interception, le transport externe, les sources de matériaux de construction, le plan de construction et les méthodes de construction, etc.
Combien d'étapes de conception comportent les projets de construction de base actuels pour les ouvrages hydrauliques et hydroélectriques ?
Conformément aux exigences du ministère des Ressources en eau, le processus doit comprendre : une planification du bassin versant ; une proposition de projet ; une étude de faisabilité ; une conception préliminaire ; une conception pour l’appel d’offres ; six étapes, dont la conception des plans de construction.
21. Quels sont les principaux indicateurs économiques des centrales hydroélectriques ?
L'investissement par kilowatt-unité correspond à l'investissement requis par kilowatt de capacité installée.
L'investissement unitaire en électricité fait référence à l'investissement requis par kilowattheure d'électricité.
Le coût de l'électricité correspond au prix payé par kilowattheure d'électricité.
Le nombre d'heures d'utilisation annuelles de la capacité installée est une mesure du degré d'utilisation des équipements d'une centrale hydroélectrique.
Le prix de l'électricité est le prix par kilowattheure d'électricité vendue au réseau.
Comment calculer les principaux indicateurs économiques des centrales hydroélectriques ?
Les principaux indicateurs économiques des centrales hydroélectriques sont calculés à l'aide de la formule suivante :
Investissement par unité de kilowatt = investissement total dans la construction de la centrale hydroélectrique / capacité installée totale de la centrale hydroélectrique
Investissement unitaire dans la production d'électricité = investissement total dans la construction de centrales hydroélectriques / production annuelle moyenne d'électricité des centrales hydroélectriques
heures d'utilisation annuelles de la capacité installée = production d'électricité annuelle moyenne / capacité installée totale
Date de publication : 24 juin 2024
