Application en centrale hydroélectrique

Application en centrale hydroélectrique

Les usines hydroélectriques à pompage sont principalement utilisées pour les centrales électriques de stockage par pompage. Lorsque la charge du réseau électrique est inférieure à la charge de base, elles peuvent être utilisées comme pompe à eau, utilisant la capacité excédentaire de production pour pomper de l'eau depuis le réservoir en aval vers le réservoir amont afin de stocker l'énergie sous forme d'énergie potentielle ; lorsque la charge du système est supérieure à la charge de base

À cette charge, il peut être utilisé comme une centrale hydroélectrique pour produire de l'électricité afin de réguler la charge de pointe. Par conséquent, la centrale de stockage par pompage pur ne peut pas augmenter la puissance du système électrique, mais elle peut améliorer le fonctionnement économique de l'unité de production thermique et augmenter l'efficacité globale du système électrique. Depuis les années 1950, les unités de stockage par pompage ont reçu une attention considérable et un développement rapide dans les pays du monde entier.

Les unités de stockage par pompage développées dans les premiers jours ou avec de grandes hauteurs adoptent principalement le type à trois machines, composé d'un générateur-moteur, d'une centrale hydroélectrique et d'une pompe à eau connectées en série. Ses avantages sont que la centrale hydroélectrique et la pompe sont conçues séparément, ce qui peut offrir une efficacité plus élevée, et l'unité tourne dans la même direction lors de la production d'électricité et du pompage, et peut être rapidement convertie de la production d'électricité au pompage, ou du pompage à la production d'électricité. En même temps, la centrale hydroélectrique peut être utilisée pour démarrer l'unité. Ses inconvénients sont un coût élevé et un investissement important dans la centrale.

Les pales du rotor de la pompe à courant diagonal peuvent pivoter, et elle conserve encore de bonnes performances opérationnelles lorsque la charge et la tête varient. Cependant, en raison des limitations des caractéristiques hydrauliques et de la résistance des matériaux, d'ici le début des années 1980, sa tête maximale n'était que de 136,2 mètres (centrale électrique Takane au Japon). Pour des têtes plus élevées, il est nécessaire d'utiliser des centrales hydroélectriques à turbine Francis.

La centrale de stockage par pompage est équipée de réservoirs supérieur et inférieur. Dans le cas d'un stockage d'énergie identique, augmenter la tête permet de réduire la capacité de stockage, d'accroître la vitesse des unités, et de diminuer le coût du projet. Par conséquent, les centrales de stockage à haute tête dépassant 300 mètres se développent rapidement. La centrale hydroélectrique à turbine Francis avec la tête la plus élevée au monde est installée dans la centrale de Bainabashta en Yougoslavie. Sa puissance autonome est de 315 MW, la tête de la centrale hydroélectrique est de 600,3 mètres ; la tête de pompage est de 623,1 mètres et la vitesse est de 428,6 tr/min mise en service chaque année.