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MASTER THESIS
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Faisabilité d'un aménagement de pompage turbinage au barrage de la Gileppe

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Fonder, Martin ULiège
Promotor(s) : Erpicum, Sébastien ULiège ; Dewals, Benjamin ULiège
Date of defense : 26-Jun-2019/28-Jun-2019 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/6724
Details
Title : Faisabilité d'un aménagement de pompage turbinage au barrage de la Gileppe
Author : Fonder, Martin ULiège
Date of defense  : 26-Jun-2019/28-Jun-2019
Advisor(s) : Erpicum, Sébastien ULiège
Dewals, Benjamin ULiège
Committee's member(s) : Ernst, Damien ULiège
Pirotton, Michel ULiège
Docquier, Fabian 
Language : French
Number of pages : 94
Keywords : [fr] Hydraulique
[fr] Gileppe
[fr] STEP
[fr] Micro-grid
[fr] Energie
[fr] Barrage
[fr] Economie
Discipline(s) : Engineering, computing & technology > Civil engineering
Funders : Service Public de Wallonie
Target public : Researchers
Professionals of domain
Student
General public
Other
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master en ingénieur civil des constructions, à finalité spécialisée en "civil engineering"
Faculty: Master thesis of the Faculté des Sciences appliquées

Abstract

[fr] « Faisabilité d’un aménagement de pompage turbinage au barrage de la Gileppe », par Fonder Martin,
Ingénieur Civil des Constructions, 2018-2019.
Ce rapport présente les résultats concernant la faisabilité technique et économique d’une installation de pompage
turbinage, réutilisant des structures déjà en place, au barrage de la Gileppe, ouvrage construit sur la rivière
du même nom en 1878 pour alimenter le bassin vervietois et son industrie lainière en eau potable (actuellement
cet ouvrage est exploité par la SPW). L’idée serait d’utiliser le lac créé par la retenue comme bassin supérieur
d’une station de transfert d’énergie par pompage (STEP), d’aménager un bassin inférieur en aval du barrage et
d’utiliser des conduites existantes pour avoir un système complet tout en limitant les coûts d’installation.
Le rapport est divisé en 3 parties principales.
La première partie présente les enjeux du stockage d’énergie électrique et les technologies actuellement existantes
dans un premier temps puis le site de la Gileppe tel qu’il existe aujourd’hui avec ses objectifs et enjeux dans un
second temps.
La seconde partie présente toutes les données techniques nécessaires à la création d’un modèle numérique de la
STEP sur le site. On y retrouvera entre autres une étude détaillée des pertes de charge dans les conduites, une
synthèse des informations collectées par le gestionnaire sur le niveau de la retenue et toutes le hypothèses utilisées
pour mener les estimations de prix dans le travail.
Enfin la troisième partie permet de chercher la meilleure solution pour rendre cette installation intéressante tant
sur un plan économique qu’énergétique. Dans cette ultime partie cinq sections étudient cinq scénarios différents
permettant de chercher la méthode d’utilisation de la STEP qui sera la plus intéressante.
Le modèle numérique montre que les pertes de charge sont trop importantes dans les conduites actuelles, ces
dernières n’étant pas adaptées pour limiter les dissipations d’énergie. En effet le diamètre des tuyaux, les nombreux
coudes, rétrécissements et autres singularités ne permettent pas de construire une installation combinant puissance
élevée et rendement élevé.
De ce fait, l’utilisation des ces tuyaux rend l’installation non rentable dans le système de distribution d’électricité
actuellement en place en Belgique. En effet, pour la solution la plus intéressante, soit une STEP de 4 MW de
puissance en turbinage avec un bassin inférieur de 122 000 m3, les coûts de construction seraient de l’orde de
3 380 000 € pour des revenus engendrés qui ne pourraient dépasser 103 500 €/an. Le temps de retour sur investissement
serait donc de plus de 30 ans.
Cependant, en utilisant ces conduites avec des débits faibles, il est tout de même possible d’installer une STEP
d’une puissance en turbinage de 4 MW avec un bassin inférieur de 500 000 m3 qui permettrait de s’intégrer dans un
micro réseau contentant 4000 foyers. Ce dernier serait alors approvisionné en électricité par 5 éoliennes de 1 MW
chacune et 50 000 m2 de panneaux photovoltaïques posé sur le lac. La STEP permettrait dans cette configuration
de stocker l’énergie produite par la production sur des cycles de 24 heures pour la restituer pendant les heures de
forte consommation et de cette manière répondre à la demande toute l’année.
Pour limiter les pertes de charges, augmenter les puissances, diminuer le temps de restitution de l’électricité
et donc augmenter les revenus, c’est l’installation d’une nouvelle conduite d’un diamètre de 4,5m qui semble être
le scénario le plus intéressant. Cette configuration permettrait d’obtenir une STEP d’une puissance de 35 MW en
turbinage, capable de générer 1 450 000 €/an. L’enjeu de ce scénario est cependant de trouver une position pour
la conduite qui permette à l’installation de fonctionner peu importe le niveau de l’eau dans la retenue pour un
coût de construction limité.
Ce document reprend en détail les méthodes implémentées, les hypothèses posées ainsi que l’origine des différentes
données utilisées pour trouver ces résultats. Il pose les bases permettant d’orienter d’éventuelles futures
investigations sur le sujet.


File(s)

Document(s)

File
Access FONDER_Martin_TFE.pdf
Description: Rapport de TFE
Size: 15.62 MB
Format: Adobe PDF
File
Access Resume.pdf
Description: Résumé du rapport de TFE (français et anglais)
Size: 162.91 kB
Format: Adobe PDF

Annexe(s)

File
Access Code matlab.zip
Description: Dossier contenant les codes utilisés pendant le travail. Le fichier à utiliser est le fichier "Martin_fonder_tfe.m" qui est expliqué dans le rapport.
Size: 7.09 MB
Format: Unknown

Author

  • Fonder, Martin ULiège Université de Liège > Master ingé. civ. constr., fin.

Promotor(s)

Committee's member(s)

  • Ernst, Damien ULiège Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Smart grids
    ORBi View his publications on ORBi
  • Pirotton, Michel ULiège Université de Liège - ULiège > Département ArGEnCo > HECE (Hydraulics in Environnemental and Civil Engineering)
    ORBi View his publications on ORBi
  • Docquier, Fabian
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