Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour meunier

meunier a écrit : 1. Tout d'abord, je pense qu'au debut du siecle, l'energie etant rare et chere, equiper une "petite" chute par une turbine meme tres couteuse mais d'une duree de vie tres longue (1 siecle) etait un bon investissement (parfois c'etait presque vital). Aujourd'hui l'energie est bon marche, equiper une "petite" chute peut ne pas etre rentable au sens ou l'on demande un retour sur 10 ans... Je pense tout simplement que l'esprit et les besoins n'etaient pas les memes. Je possede deux petites turbines de type Francis (environ 20 kW et 7-8 kW) pour mon usage domestique. Elles ont ete installees dans les annees 30-40, produisent depuis cette date, ont ete correctement entretenues et fonctionnent donc toujours. La qualite des materiaux utilises etait tout a fait exceptionnel. Malgre toutes les qualites de ces machines leur rendement n'est plus dans les standards actuels.

En effet, une énergie s'apprécie toujours par rapport à ses alternatives. La France du XIXe siècle et XXe siècle est marquée par sa pauvreté en charbon par rapport aux voisins allemands et anglais, c'est une des raisons pour lesquelles l'hydraulique (houille blanche, houille verte) a bénéficié d'un puissant élan national. Et pour le petit producteur des moulins, la question était de savoir si un système hydromécanique puis hydroélectrique lui permettait un gain de rendement par rapport à la force animale / humaine ou à l'option machine à vapeur, ce gain justifiant l'équipement. Cette configuration a changé dans les années 1950-70, avec l'émergence d'un marché du pétrole puis gaz très bon marché et, bien sûr, avec l'élan nucléaire qui a remplacé l'élan hydraulique comme singularité nationale.

Il reste que cette configuration énergétique a de nouveau changé, puisque l'élan nucléaire a trouvé ses limites d'acceptabilté vu les risques d'accident avérés. Et que le fossile crée à la fois une dépendance forte sur un marché de plus en plus tendu par la raréfaction des ressources conventionnelles et un risque (jadis inconnu) de changement climatique délétère. Raison pour laquelle on accepte par exemple de payer fort cher de l'électricité pas vraiment optimale (fatale et à faible densité surfacique) comme le solaire PV. C'est dans cette nouvelle configuration que se pose la question des petites chutes : sont-elles si négligeables si l'on intègre leurs avantages, comme on le fait pour les autres renouvelables (faible production de carbone, faible dépendance à des MP importées, niveau de prévisibilité de la production, rôle dans les pointes de consommation hivernales, etc.) ?

Aujourd'hui les progres fait sur le rendement des turbines de type Kaplan ou Banki-Mitchell en font une alternative interessante pour les petites chutes. Ceci dit, penser qu'une turbine Banki-Mitchell n'est, je cite, "qu'un peu de mecano-soudure", est une erreur. Certes, il n'y a pas sur une turbine Banki-Mitchell les memes surfaces "gauches" que sur la roue et les directrices d'une turbine Francis neanmoins pour obtenir un bon rendement, les aubes doivent etre finement profilees et tres precisement assemblees (point crucial et tres delicat), le carter (certes mecano-soude) doit posseder un profil interieur particulier (en forme de spirale logarithmique) pour correctement guider l'eau pour atteindre les aubes avec un angle tres precis. La qualite des aciers (aujourd'hui de plus en plus couteux) est aussi un point important tout comme la qualite des assemblages qu'il ne faut pas negliger...

Une question intéressante posée par Fabien est : à l'heure où les industriels utilisent quand même massivement la CAO et la modélisation / contrôle numérique, surtout pour des petites lignes de production où cela permet de diminuer le coût de revient des unités produites, ces éléments (calcul des flux, profilage, découpage, assemblage, etc.) sont-ils condamnés à rester très coûteux ? (Très couteux par rapport à d'autres biens d'équipement qui eux aussi demandent du savoir-faire, de la matière première, de la main d'oeuvre, etc.). Tout site est certes unique, mais les lois présidant à la conception de la turbine pour ce site sont génériques (au sens où la physique ne change pas). Il existe aussi, comme sur tout marché et surtout micromarché, une asymétrie d'information entre le client final et les prestataires, notamment une inconnue sur les marges réelles dans les différentes étapes. (Un moyen relativement simple de dégrossir la réponse serait de savoir combien coûte réellement une turbine en sortie d'usine chinoise, indienne ou vietnamienne — question sûrement sacrilège à l'heure du redressement productif de l'industrie nationale, mais enfin si cette industrie nationale ne produit pas de biens adaptés à la demande, elle ne se redressera pas de toute façon.)

CF21 a écrit : Un moyen relativement simple de dégrossir la réponse serait de savoir combien coûte réellement une turbine en sortie d'usine chinoise, indienne ou vietnamienne — question sûrement sacrilège à l'heure du redressement productif de l'industrie nationale, mais enfin si cette industrie nationale ne produit pas de biens adaptés à la demande, elle ne se redressera pas de toute façon.)

Attention, à ce stade plus rien est comparable...

- La qualité de la turbine chinoise ne vaut pas celle de la même du vietnam (du moins c'est ce que j'ai pu entendre par certains importateur des deux), ni celle de l'europe de l'est
- En inde dans les aciéries les "ouvriers" se promènent pieds nus à la sortie de hauts fourneaux.... en chine les huiles de coupe usagé partent dans le "tout-à-la-rivière", etc etc...

On ne peux pas espérer atteindre leur cout de production. Cela ne te donnera aucun idée de ce qu'elle devrait couter ici.

SG.Hydro a écrit : On ne peux pas espérer atteindre leur cout de production. Cela ne te donnera aucun idée de ce qu'elle devrait couter ici.

Je suis d'accord, c'est plus le différentiel qui m'intéresse : cela donne une idée du "coût minimum incompressible" de la turbine. Le fait est que si une hélice de puissance X coûte 100 k€ en sortie d'usine asiatique ou 130 k€ en sortie d'usine français, ce n'est pas super-intéressant, cela suggère qu'il est structurellement impossible de faire une hélice pas chère, même dans les zones où les conditions sont réunies pour cela. Si c'est 30 k€ contre 130 k€, c'est un peu différent.

Après la qualité, c'est un autre trou noir (pour moi) : déjà difficile de rassembler les prix pour chaque dispositif concurrent sur un même besoin ; encore plus difficile de savoir ensuite si chaque dispositif tient sa promesse de rendement ou si c'est du pipeau ; quant à savoir le maintien du dispositif après 5, 10, 15 ans...

Bonsoir,

Attention, les Chinois, et plus globalement les asiatiques sont malins. Ils se renseignent sur les prix des marchés européens ou plus largement "étrangers" et se placent juste en dessous des prix européens (-15-20% maxi !!). En plus, ils soignent la cosmétique car ils savent que le marché existe.

Faites très attention à des matériels étrangers, et des offres ultra alléchantes : les garanties sont quasi inexistantes ou difficiles à réclamer si litige technique (imaginez une turbine qui, une fois installée, produit seulement 80% de la puissance espérée sous la chute demandée....ou une fissure après 6 mois de fonctionnement, ou un arbre cassé car on s'aperçoit qu'il est fait en guimauve....on peut imaginer moultes cas de figure différents)
Les prix sont une chose, mais, comme CF21 le dit, l'idée est bien une utilisation long terme des matériels, qu'on souhaite sans casse évidemment !

Alors, on n'est peut-être pas à l'abri en achetant sur le territoire, mais au moins, on a la proximité, et un système juridique commun, avec un arsenal de recours quand on est dans son bon droit.

Finalement, ça se paie aussi tout ça !

MP

de mon point de vue, quelque soit la provenance du materiel
c'est toujours pareil, pourquoi croyez vous le materiel français soit si cher? on se paye des assurances monstre pour avoir la paix.
c'est simple, le vendeur se prend une marge au cas ou l'acheteur voudrait aller au tribunal!!!
en fait , le vendeur se paye sur le dos de l'acheteur les litiges éventuelles qu'il va subir.

moralité, que vous achetiez en Inde , en tcheki en Chine ou en France, le plus important, c'est de s'y connaitre, et de travailler avec des gens que l'on connait.
de se déplacer, de voir le materiel et de faire confiance en sa bonne étoile!!!

dans le monde de la turbine, Malheusement ou heureusement , on n'achete pas une voiture standard.
et puis, sur de la turbine sous 1m ( objet de ce sujet quand même, ne mélangons pas tous...) même en vitesse spécifique très rapide, personne ne vous fabriquera en france une machine en diametre 1.80 de 25tonnes pour moins de 500.000euros. pour faire 80kw

bravo le retour sur investissement dans...... 200ans

alors, si les asiatiques savent couler une helice de 8 tonnes en diametre 2.25m pour te faire plaisir pour que tu fasses tes 70kw 10fois moins cher que chez nous. et bien moi, je dis bravo les gas.
parce que sinon, ton moulin sous 1 m, tu peux lui dire adieu... pendant 100ans le temps que le cout de l'énergie ré-augmente :x :x
parfois il faut accepter d'être battu sur certains produits...

sur les basses chutes, à moins qu'un génie nous invente la turbine vitesse spécifique 10.000tr/min

on est pas prêt de se passer d'une turbine de 40tonnes; roue de 2.25m de diametre pour faire 80kw.
quelque soit l'objet en metal de 40 tonnes, c'est cher!!!
dicton du jour:

profiter d'acheter des trucs chinois de 40tonnes tant que ce n'est pas encore trop cher!!! et que l'on peut encore se payer le transport de chine.

de toute façon, quand la machine sera là, vous trouverez toujours un gros malin d'ici qui vous changera le truc de 50kg de la machine de 40tonnes que le chinois aura mal conçu....
le même gros malin disparait dès que c'est un peu plus gros, le client aussi d'ailleurs :P

pour rappel, ces considérations ne sont valables que pour les très basses chutes.

évidement, dès que la chute augmente, on a davantage de sous et on peut se "la jouer grand seigneur",

a défaut d'aller chez l'usineur du coin pour regler le plus vite possible le problème de la turbine chinoise que l'on vient d'acquerir.
on va au tribunal via avocat interposé pour ne jamais régler le problème de la turbine européenne ( ou française peinture double couche couleur fashion ) que l'on vient d'acquerir.

revenons aux choses sérieuses, qui en france peut fournir une solution viable 100%"made in france" de 100kw sous 1m de chute?

réponse :
PERSONNE

exercice pratique:
je désire acheter les deux turbines singrun de 1916

112kw pour 56tonnes

rien dire pas mal.

c'est comme chez les chinois, on en a pour son argent

et puis attention, si on veut que cela fonctionne, c'est vitesse variable.... au régulateur

deuxième dicton du jour

56 tonnes, cela fait mal, avant de casser la vieille memère, refléchissez y a deux fois
même si la mémère n'est pas très sexy...

Bonsoir,

En 3 ans et 4 séjours,j'ai visité plus de 10 usines de turbines en Chine et pas moins d'une vingtaine de centrales en fonctionnement, 3 usines et 8 centrales en Inde
Tout d'abord, il faut arrêter de penser que les Chinois ne font que de la M.............En fait Ils font ce qu'on leur demande en essayant d'en tirer le maximum de profit.

Les Chinois ont copié ce que les Européens faisaient en 1950 et ils continuent de le faire après avoir adapté le tout à leurs contraintes.
Donc ils continuent à faire des machines solides, robustes en fonte moulée, des alternateurs en direct avec pivoterie sur glace à bain d'huile..... bref tout ce qui ne se fait plus ou presque en Europe.
Quand ils installent une turbine, ils font deux révisions une à 5 ans , l'autre après 25 ans pour voir s'il faut changer ou rénover. => Donc pour eux ils ont du matériel qui tient la route.

En revanche ils utilisent quasi que des hélice à vitesse fixe du moins jusqu'à 2m50 de diamètre.
Ils n'ont jamais utilisé de Francis en basse chute, et quand on leur en parle, ils se demandent bien quelle mouche nous a piqué ! car cela leur semble inconcevable.
Ils n'utilisent pas ou presque pas le multiplicateur, les automates = l'homme présent H24
Mais ils ont une jolie expérience car en partant de leur première micro-centrale de 500 kw installée en 1954 je crois, en 2000, il y avait plus de 20 000 micro < 1MW et presque autant en prévision pour les 20 prochaines années. Cela explique aussi pourquoi notre marché de quelques turbines par an ne les intéressent pas vraiment.

La plus jolie centrale que j'ai visité avait une chute de 1m80 et produisait presque 450 kw avec trois groupes à hélice entrainement direct à 188 tours.
Ce n'est même pas la peine de penser ramener ce matériel chez nous, l'alternateur pèse 12 tonnes et fait 2m de diamètre, il faut un pont sérieusement musclé Cf photos ci-dessous.

Cela étant qu'en est-il du prix ?
Pour ce qui est des alternateurs je le connais bien car il y en 3 qui tournent actuellement dans l'est, mais nous avons du les modifier, les adapter un peu là bas un peu ici et au final on reste moins cher qu'un produit Européen 25 à 30 % mais surtout on a pu proposer une pivoterie sur glace " à l'ancienne" ce que voulait le client et qui devenu introuvable en mini hydro actuellement cf photos alternateur à 375 tours.
Mais je ne suis donc pas sûr que tout le monde souhaite installer ce type d'alternateur ( le rose pèse 8.5 tonnes)

Pour ce qui est des turbines, aucune ne parait adaptée telle que en sortie d'usine, donc il faut en passer par des modifications à faire ici parce qu'en Chine ils ne comprendront pas pourquoi vous voulez modifier ce qui marche depuis 50 ans.
Pour trouver le bon prix, cela va dépendre de votre interlocuteur, fabricant, trader, intermédiaire en tout poils................

Petite anecdote, lors de ma première visite, j'avais deux RDV avec soit disant deux fabricants et je me suis retrouvé à visiter la même usine à deux jours d'intervalle chacun jurant que l'autre n'était qu'un Trader.......

J'ai donc choisi de travailler avec de plus petites usines ( 3 /400 personnes quand même) où je rencontre le patron son fils et parfois son épouse.
Les relations sont meilleures, on peut plus facilement discuter d'éventuels changement mais cela reste encore difficile pour un modèle particulier de leur faire changer leurs habitudes.

Le prix des turbines n'est pas très élevé ( je dirais 30% à 40% moins cher qu'en Europe ) mais pas plus, MAIS aucune ne correspond à la base avec nos besoins, donc après modifications, prise en compte des voyages, frais de douane, change, transport.......... le différentiel n'est pas si grand sauf à considérer que l'on a du matériel costaud en fonte massive, ce qu'aucun constructeur ne propose plus.
Meilleure solidité/longévité, finition certes encore perfectible mais des frais importants, des risques aussi d'où une différence de maxi 20% à30% selon les produits par rapport à un produit Europées ce que beaucoup m'ont dit ne pas trouver si avantageux pour franchir le pas.

Je reste cependant persuadé qu'il serait possible de faire quelque chose à partir de leur turbine en S en particulier pour les basses chutes , mais imaginer que cela ne coutera rien ou presque rien est une erreur.

En Haute Saône, un Irlandais que connait bien DB a franchi le pas,seul: il a acheté une turbine hélice de 1 m80 de diamètre (10m3/s sous 2m) qu'il a payé il y a un an environ 72 000 € turbine seule ( hélice + distributeur) + il faut rajouter transport + dédouanement + frais de change
Plus un PMG 200 kw pour 50 000 € (hors transport, douane...), + ici une armoire ABB pour faire de la vitesse variable Prix 35 K€
Plus construction d'un aspirateur mécano-soudé, plus génie civil + plan de grilles + dégrilleur
Il aurait déjà dépassé son budget ( 400 000 k€) et ne tourne pas encore ( il espère atteindre 150 kw quand tout va bien) et pourtant il n'a payé aucun intermédiaire, il a tout fait en direct: je le trouve admirable.

A noter que le coût serait identique pour faire 75kw sous 1 m!!

Lequel d'entre nous oserait faire la même chose sans aucune garantie s'il se plante c'est tout pour sa pomme ! Alors effectivement si on veut un filet de sécurité il va falloir le payer en plus de tout cela, ce qui compte tenu des enjeux financiers, va faire grimper la note.

Au final, ce n'est pas si simple d'investir en matériel pour une basse chute surtout comme le dit Meunier si on réfléchit à court terme (10 ans)
Les allemands investissent eux sur 15 à 25 ans et arrivent à faire de jolis projets en basse chute.Ils ne visent pas une rentabilité à deux chiffres, ils tablent comme sur l'immobilier sur du 3 à 5 % maxi. Autre avantage pour eux, il n'y a pas de changement de contrat tous les 10 ans ce qui aide probablement à prendre des décisions sur le long terme.

C'est probablement en réfléchissant comme eux que l'on y arrivera. D'ailleurs la VLH avec ses tarifs élevés confirme cette tendance d'investissement sur le long terme, sauf que 15 ans ou plus pour amortir, puis moins de 5 ans tranquille avant la fin du H07 et le passage sur le marché, n'encourage pas les vocations !.


Cdt

TG

Re bonsoir,

Ticapix, ne mésinterprète pas mes propos, les Chinois sont capables du meilleur....comme du pire !! Ce n'est pas une caricature, c'est juste la réalité, je l'ai constaté également en me promenant dans leurs centrales. Ceci dit, ils ne sont pas les seuls, et comme tu le dis, il faut, dans tous les cas, suivre, s'intéresser, contrôler, pour augmenter le niveau de sécurité de son achat. Celà reste difficile pour les néophytes

Maintenant, tout celà est bien compliqué et dérivant, délirant ? (balancer des dizaines de tonnes de ferraille sur un génie civil de folie pour une chute d'1m est farfelu ou ?!? j'ai loupé quelquechose ), et pour revenir au sujet, avec une telle chute, pourquoi l'orientation roue ne serait-elle peut être pas la plus "légère", et ne nécessitant qu'un GC restreint et une mécanique ultra basique. Elle soulève néanmoins le problème de la multiplication de vitesse, encore indispensable, mais les produits existent sans trop de difficulté.
Ensuite, l'armoire de contrôle d'une roue reste aussi ultra triviale, ce qui peut faire un compromis technico économique pas trop mauvais.

MP

Ticapix : merci pour ce très riche témoignage ! Ce doit être sacrément chouette de voir ainsi du pays. Donc en effet, il y a des avantages et inconvénients (y compris des avantages peu intuitifs comme des turbines robustes en fonte moulée rappelant ce qui se faisait chez nous jadis), mais au bout du compte la différence finale (20-30% maxi) n'est pas énorme. Entièrement d'accord sur le temps de retour : avec le diktat du "moins de 10 ans ou rien", ce sera presque toujours "rien" sur les petites puissances, sauf quelques âmes fortes qui prennent tout en main pour aller au bout de leur passion. Si l'on espère aller un peu plus loin et intégrer largement la micro-hydro dans le mix, il faut penser autrement.

Côté technologies, cela paraît assez bloqué avec les turbines classiques pour la configuration d'une chute faible. Wieman et al 2006 (lien ci-dessous) avaient fait un tour d'horizon des pistes en cours en ce domaine (et encore, dans l'hypothèse 100-1000 kW, pas vraiment < 100 kW comme le cas discuté ici).
http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD0708/b ... iemann.pdf

Assez frappant que les technologies les plus avancées (celles qui ont au moins un prototype hors labo, en preuve de concept industrielle) ont des rendements faibles de 20-40% en général (parfois cela plonge à 4,6% contre 81% promis par le concepteur), sans paraître toujours très économiques en conception. Les auteurs soulignent d'ailleurs bien le problème dans leur conclusion. Moralité, on doit encore se creuser la tête!