Introduction
Les turbines à courant de marée sont une source renouvelable d'énergie. Elles exploitent le mouvement des marées océaniques pour produire de l'électricité. Les barrages de marée et les centrales à courant de marée font partie des installations hydroélectriques.
La production d'énergie par courant de marée en est encore à ses débuts en termes de développement commercial, mais des avancées technologiques significatives ont été réalisées au cours de la dernière décennie. Visuellement, un générateur à courant de marée ressemble beaucoup à une éolienne, mais la comparaison s'arrête là.
L'eau est environ 800 fois plus dense que l'air, ce qui rend impossible l'utilisation de rotors aussi grands que ceux des éoliennes, car les contraintes sur les pales de la turbine sous-marine seraient trop élevées. Cependant, cette densité accrue permet une production d'énergie plus élevée. Une turbine typique de générateur à courant de marée nécessite des pales de 12 mètres de longueur pour produire environ 600 kW, tandis qu'une éolienne aurait besoin de pales d'environ 45 mètres pour générer une puissance équivalente.
Un autre avantage des générateurs de marée est que les marées, contrairement au vent et à la lumière du soleil, sont prévisibles, offrant ainsi un moyen fiable et cyclique de production d'énergie.
Composants
Chaque turbine hydroélectrique est composée d'une nacelle, de pales, d'un moyeu de rotor, d'un frein hydraulique, d'une boîte de vitesses et d'un générateur. La densité de l'eau, environ 800 fois celle de l'air, permet une conversion plus efficace de l'énergie potentielle et cinétique en énergie électrique par rapport à une éolienne.
Fonctionnement des Générateurs à Courant de Marée
Lorsque l'eau passe sur les pales de la turbine, un différentiel de pression est créé à travers les pales. Ce différentiel génère une portance, qui se traduit par un couple rotatif appliqué au moyeu du rotor. Un arbre primaire relie le moyeu du rotor à la boîte de vitesses. Un arbre secondaire connecte la boîte de vitesses au rotor du générateur. Le rotor du générateur tourne à l'intérieur du stator, induisant un flux de courant. À ce stade, le processus est terminé et l'électricité peut être distribuée via le réseau électrique.
Notez que ce sont les pales qui convertissent l'énergie cinétique et potentielle de l'eau en énergie mécanique, laquelle est ensuite transformée en énergie électrique par le générateur.
Tous les barrages de marée et les centrales à courant de marée utilisent des turbines Kaplan en raison du grand débit et de la faible hauteur de chute dans lesquels elles opèrent.
Détails du Modèle 3D
Ce modèle 3D de générateur à courant de marée est animé pour illustrer le mouvement de lacet de la turbine et la rotation des pales. La turbine utilisée dans le modèle est une turbine à trois pales, de type portance, turbine hydraulique.
Ce modèle 3D présente tous les principaux composants d'une turbine typique à courant de marée, notamment :
- Pales
- Nacelle
- Moyeu de Rotor
- Châssis
- Boîte de Vitesses
- Générateur
- Unité de Contrôle
- Transformateur Électrique
- Pylône/Tour
- Divers moteurs pour le lacet et le tangage, etc.
Ressources Supplémentaires
https://energyeducation.ca/encyclopedia/Tidal_stream_generator
https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_stream_generator