Binôme 2 : Dimensionnement

Ce groupe de travail a pour but principal le dimensionnement de la STEP et en particulier celui de la retenue d'eau et des conduites forcées. Il sera également en charge du choix des pompes et turbines ainsi que de l'aménagement possible de la plage.

Résultats attendus et méthodologie

Résultats attendus lors de cette étude

Il est attendu de cette étude un dimensionnement complet de la Station de Transfert d'Energie par Pompage. Cela regroupe :

  • le dimensionnement du bassin supérieur, c'est-à-dire, sa forme, sa profondeur et la hauteur de ses digues,
  • le dimensionnement des conduites forcées : leurs nombres, leurs longueurs, leurs diamètres,
  • le choix des pompes et turbines : leurs nombres, leur nature,
  • l'aménagement de la plage en réaction à la prise et à la sortie d'eau.

Méthodologie envisagée

Dans un premier temps, le travail consistera en des recherches bibliographiques axées sur les deux points suivants:

  • Tout d'abord les STEP déjà existantes et en particulier celle d'Okinawa au Japon qui s'inscrit dans le contexte de STEP marine. De plus, le site d'Eletot choisi pour cette étude ayant déjà été retenu comme éventuel futur site d'installation, on cherchera des données et contacts qui nous permettrons de valider nos résultats ultérieurs.
  • D'autre part, il faudra rechercher des études de dimensionnement de conduites forcées dans le cas général pour s'appuyer sur une méthodologie.

Dans un second temps, on réalisera le dimensionnement du bassin supérieur en fonction de l'énergie à stocker désirée, chiffre qui sera communiqué par le binôme 1. On pourra ainsi déterminer la longueur des digues à poser et la profondeur du bassin. De plus on fixera ici son emplacement exact. Une modélisation de la structure est envisagé pour visualiser le bassin et connaître les différentes contraintes qui s'exercent sur celui-ci.

Ensuite, on se chargera du dimensionnement des conduites forcées. A travers un calcul de pertes de charge, il faudra choisir, à partir de la puissance désirée, leurs diamètres, leurs nombres ainsi que les matériaux utilisés. On devra notamment se pencher sur la question de possibles ramifications. On choisira enfin les pompes et turbines adéquates, en considérant le cas de turbines réversibles.

Une fois ces trois parties réalisées, une modélisation de l'ensemble du réseau permettra d'étudier l'intéraction entre les différentes parties et de valider les modèles choisis

Enfin, on finira l'étude par le problème de la sortie d'eau en mer, qui pourrait provoquer de l'érosion, qu'il faudrait limiter par l'installation d'un brise lame.

Outils nécessaires :

Données bibliographiques
Calcul de pertes de charge manuel
Porto
Comsol

 

Plannification

Gantt Chart prévisionnel

Dans ce Gantt Chart, les traits pleins bleus représentent les grandes tâches de ce groupe de travail, les traits plein rouge correspondent à des tâches de projet communes avec l'ensemble des groupes du projet. Les traits blancs et bleus représentent des tâches intermédiaires.

Intégration dans l'étude globale

Le dimensionnement de la STEP s'inscrit pleinement dans le cahier des charges de ce projet et est soumis à de nombreuses intéractions avec les différents binômes/trinômes qui composent ce projet.

Ainsi, le dimensionnement du bassin, des conduites forcées et le choix des pompes/turbines est dépendant de l'étude réalisée par le binôme 1 sur la puissance dont dispose et celle que doit produire la STEP. De plus, la structure du bassin est nécessaire à l'étude d'infiltration que le binôme 1 mènera ultérieurement.

Le dimensionnement des conduites forcées et du bassin sont corrélés avec le choix des matériaux utilisés. En effet, l'eau de mer apporte des contraintes sur les types de matériaux. Ainsi notre binôme travaillera en intéraction avec le trinôme, d'autant plus que le dimensionnement sera crucial pour l'étude du cycle de vie de la STEP.

Enfin, la taille du bassin, et l'incorporation de la structure globale dans le paysage d'Eletot, sera important pour l'étude du binôme 3 sur l'acceptabilité sociale et l'étude d'impact.