Les faibles débits d'eau entre les plaines et les vallées fluviales sont désormais convertis en électricité propre grâce à des turbines tubulaires.
Parmi les équipements hydroélectriques, les turbines tubulaires, piliers du développement des ressources hydroélectriques à faible chute, présentent des perspectives d'application de plus en plus prometteuses. Mon pays dispose d'importantes réserves de ressources hydroélectriques à faible chute, parfaitement adaptées au développement des turbines tubulaires. Les ressources d'une chute d'environ 10 mètres sont estimées à plus de 20 gigawatts. Conjuguées aux plus de 21 gigawatts d'énergie marémotrice exploitables, ces ressources constituent un vaste marché pour les turbines tubulaires.
01 Avantages techniques : Une solution efficace pour l'hydroélectricité à basse chute
En tant qu'unité disposée horizontalement avec un flux d'eau parallèle à l'axe principal, les turbines tubulaires présentent des performances supérieures dans des conditions de faible hauteur de chute.
Comparées aux turbines verticales, les turbines tubulaires offrent un rendement de conversion énergétique nettement supérieur. Ce type de turbine est installé horizontalement, avec une profondeur d'excavation relativement faible, ce qui réduit considérablement les travaux de génie civil et, par conséquent, les investissements.
De plus, la turbine tubulaire est une unité à double régulation. Son fonctionnement est contrôlé par des aubes directrices, qui ajustent le débit d'eau, et par des pales d'hélice, qui ajustent le rendement de la turbine, garantissant ainsi un fonctionnement dans la plage de rendement maximale.
Dans la plage de chutes de 3 à 20 mètres, les turbines tubulaires sont particulièrement performantes, permettant d'exploiter efficacement les ressources en eau à faible chute qui étaient auparavant difficiles à rentabiliser. Elles sont notamment devenues le choix privilégié pour le développement de l'hydroélectricité en dessous de 25 mètres.
02 Perspectives d'application : des fleuves aux océans
Face à l'épuisement croissant des ressources hydroélectriques à moyenne et haute chute, le développement des ressources à basse chute devient de plus en plus important, et les turbines tubulaires présentent un grand potentiel dans ce domaine.
Mon pays possède d'importantes ressources hydroélectriques à faible chute, principalement situées dans des plaines ou des vallées fluviales économiquement développées et densément peuplées. Dans ces régions, les turbines tubulaires permettent une utilisation polyvalente, notamment pour la production d'électricité, la protection contre les crues et la navigation, tout en contribuant à la protection de l'environnement et des ressources foncières.
Il convient de noter que les turbines tubulaires présentent de larges perspectives d'application dans la production d'énergie marémotrice. Les pompes-turbines tubulaires adaptées aux centrales marémotrices doivent assurer non seulement la production d'énergie et le pompage unidirectionnels, mais parfois aussi la production d'énergie, le pompage et le rejet bidirectionnels.
Avec la progression des objectifs « double carbone », la nouvelle génération de turbines tubulaires, grâce à des innovations technologiques telles que l'optimisation CFD et le contrôle intelligent, devrait atteindre des gains d'efficacité de plus de 2 % et une durée de vie prolongée de 30 %.
03 Progrès technologique : du rattrapage au leadership
Mon pays a réalisé des progrès considérables dans le domaine des turbines tubulaires. Afin de remédier aux principaux problèmes opérationnels tels que le faible rendement, les dommages importants dus à l'érosion et les fortes variations d'accouplement, les équipes de recherche chinoises, grâce à près de 30 ans de recherche collaborative entre l'industrie, le monde universitaire et la recherche, ont innové dans la théorie de conception des composants d'écoulement des turbines et mis au point un système complet de protection contre l'érosion pour les turbines axiales et tubulaires.
Les avancées technologiques spécifiques comprennent : la mise au point d'une méthode de conception de roue entièrement tridimensionnelle avec inversion rotationnelle, permettant une conception intégrée de la roue et du tube d'aspiration ; l'invention d'une méthode d'identification du déclenchement de la cavitation dans les turbines ; et le développement d'un système technologique pour la protection contre l'érosion des turbines à hélice.
Ces avancées technologiques ont permis de réduire le cycle de révision des turbines des centrales hydroélectriques à flux d'eau à forte teneur en sédiments de 2 à 3 ans à environ 5 ans, améliorant ainsi considérablement l'efficacité économique des unités.
Le rendement maximal de plusieurs modèles hydrauliques de turbines tubulaires développés dans mon pays a dépassé 94 %. Le modèle de turbine tubulaire Taocha atteint un rendement de 94,25 %, le plus élevé au monde, marquant ainsi une transition de l'importation de technologies à l'exportation.
Date de publication : 26 septembre 2025
