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Description du projet


Un nouveau concept pour une exploitation économique de l'énergie marémotrice

Récemment, quelques installations prototypes ont été construites pour utiliser l'énergie marémotrice afin de produire de l'électricité. La plupart de ces installations fonctionnent selon le principe des éoliennes conventionnelles. Cependant, la plupart de ces installations ne peuvent pour l'instant utiliser qu'un seul sens de courant et sont très coûteuses à fabriquer et à entretenir. Les fabricants ont publié des coûts de plus de 5 millions d'euros pour une installation de 300 KW. Ces installations ne peuvent couvrir leurs coûts qu'avec d'immenses subventions.

En général, presque toutes les usines marémotrices connues combinent des coûts de production astronomiques avec une dégradation du paysage et un danger pour la vie marine et la navigation.

Cette installation est probablement la seule au monde à pouvoir utiliser, sans commande externe, le courant de marée ascendant et descendant de manière totalement autonome et à produire de l'électricité pratiquement sans interruption, à l'exception du changement de marée (voir l'animation ci-dessous).

Contrairement à tous les autres concepts, elle disparaît totalement sous la surface de l'eau et peut être installée sans problème à une profondeur de plus de 15 mètres sous le niveau des basses eaux, par exemple en l'abaissant simplement et en l'ancrant au fond de la mer, et ne constitue donc, également à la différence de toutes les autres installations, aucun obstacle à la navigation.

Les schémas suivants donnent une impression visuelle de ce type de centrale entièrement nouveau :


Entre deux plaques circulaires de huit mètres de diamètre chacune, montées sur des supports, est placé le nombre optimisé de cinq pales de 20 mètres de long, usinées en profil de goutte. Ces données dimensionnelles sont valables pour le premier prototype, qui a été calculé par l'Institut Pfleiderer pour les turbomachines de l'Université technique de Brunswick dans le cadre de plusieurs travaux d'étude.

En cas d'installation sur un barrage (par ex. le barrage de l'Eider ou les passages du barrage du delta aux Pays-Bas), Atlantisstrom fournira, en raison de la situation de blocage, beaucoup plus de courant qu'en pleine mer. Voir le diagramme ci-dessous : "Mesure PFI TU Braunschweig Dwinger".



Comparaison des mesures de performance effectuées à l'Institut Pfleiderer dans le canal bloqué (mesure de Dwinger) avec celles effectuées sur le chenal de remorquage en eau profonde de Berlin et le calcul de performance effectué dans le travail d'étude de Stremlau.

L'installation doit sa capacité de rotation - entièrement sous l'eau - à un mécanisme de pliage des pales entièrement nouveau et breveté, qui provoque un excédent d'énergie sur les surfaces de pression des pales côté courant, ce qui permet à l'installation de démarrer et de rester en mouvement. Le courant électrique est généré par un générateur installé sur les plaques latérales.


L'installation peut être construite à moindre coût à partir d'acier de construction navale traditionnel. Le transport jusqu'au lieu de montage ne nécessite pas de véhicules spéciaux, mais peut être effectué par exemple comme chargement de pont de cargos de marchandises diverses. Deux barges sont nécessaires pour le montage ; entre ces pontons, l'installation peut être descendue au fond de la mer à l'aide de grues de montage.

Grâce à une installation en deux points, il est possible de fixer l'installation de manière stable et durable dans les fjords, par exemple sur deux parois rocheuses opposées, au moyen de câbles (voir ci-dessus), sans devoir procéder à des travaux de fondation importants. En outre, l'installation peut être fixée dans des fonds marins plus mous au moyen de tubes d'acier enfoncés.


Le concept présenté vise à produire de l'énergie à partir de la source inépuisable des marées à un prix compétitif, même sans subventions. Le projet n'est donc pas seulement intéressant d'un point de vue technique, il offre également un grand potentiel économique sur un marché en pleine croissance qui reste encore à développer.

En collaboration avec l'Université technique de Braunschweig et Harzwasserwerke GmbH, VW-Coaching GmbH a construit un démonstrateur du prototype à l'échelle 1:10 et l'a déjà testé à plusieurs reprises à la sortie du barrage d'Okertal.

Une présentation publique du démonstrateur a eu lieu le 09/06/2004 à 14h30 devant la centrale électrique de l'Oker, Romkehalle, au pied du barrage de l'Oker, près de Bad Harzburg.

Nous remercions chaleureusement VW-Coaching GmbH, sur le site Institut Pfleiderer pour les turbomachines de l'université technique de Brunswick ainsi qu'auprès du département des relations publiques de la Entreprise de production d'eau en résine pour leur soutien engagé et précieux.

Après avoir testé avec succès notre prototype à Tönning sur l'Eider le 04.08.2004, l'essai a été répété le 25.08.2004 au barrage de l'Eider et a fait l'objet d'une analyse métrologique par des collaborateurs de l'Université technique de Braunschweig de l'Institut Pfleiderer pour les turbomachines. Parallèlement, une équipe de télévision du MDR a filmé cet essai pour l'émission "Einfach Genial". L'émission a été diffusée le 21.09.2004 à 19h50 sur la chaîne MDR, le 27.09.2004 à 16h35 sur la chaîne RBB ainsi que le 29.09.2004 à 18h15 sur la chaîne NDR, cette édition traitant de thèmes liés aux énergies renouvelables.


La société Köster GmbH & Co. KG Maschinenfabrik und Gießerei Heide/Holstein a établi un devis détaillé pour la construction d'une usine marémotrice, dans la catégorie des 300 kilowatts calculée par l'Université technique de Braunschweig.

En 2002, l'Institut Pfleiderer pour les turbomachines de l'Université technique de Braunschweig a réalisé un travail d'étude assisté par ordinateur sur le calcul de la puissance d'une usine marémotrice Atlantisstrom de 8 mètres de diamètre et 20 mètres de long.
Les résultats sont présentés dans la courbe "Théorie (Stremlau)".

En décembre 2008, la puissance d'un prototype Atlantisstrom de 1m de diamètre et de 1m de longueur a été mesurée dans un canal d'écoulement à l'université technique de Braunschweig et extrapolée à une usine marémotrice Atlantisstrom de même taille que celle utilisée dans le travail de Stremlau (20m de longueur et 8m de diamètre).
Les résultats forment la courbe "Mesure PFI (Dwinger)".

En août 2009, l'université technique de Berlin a testé et mesuré la puissance du prototype susmentionné dans un canal de remorquage de 8 mètres de large et de 4 mètres de profondeur. Les résultats ont également été extrapolés à une usine marémotrice de 20 m de long et 8 m de diamètre.
Ils forment la courbe "mesure Berlin".

Si l'on compare les 3 courbes du diagramme, on constate que, selon le travail théorique "Stremlau", une usine marémotrice de 20 mètres de long et de 8 mètres de diamètre ne produirait qu'environ 25 kW à une vitesse de courant de 2 m/sec.

Les mesures effectuées dans le canal de remorquage de Berlin ont donné une puissance de 70 k/W pour la même vitesse d'écoulement (2m/sec) et la même extrapolation des données de mesure à un rotor de 8 mètres de diamètre et de 20 mètres de longueur.

Les mesures effectuées dans le canal d'écoulement de l'université technique de Braunschweig ont permis d'extrapoler une puissance largement supérieure à 200 k/W pour les vitesses d'écoulement susmentionnées (2 m/sec.) et un rotor de la taille susmentionnée.

Ces mesures susmentionnées montrent donc que les performances dépendent fortement du blocage* du courant par l'usine marémotrice.

En cas d'obstruction importante, comme dans le canal d'écoulement de l'université technique de Brunswick, la puissance d'une usine marémotrice de 8 mètres de diamètre et de 20 mètres de long, comme dans le cas de la "mesure PFI (Dwinger)" à attendre.

En cas de faible obstruction d'un courant, comme lors de la mesure dans le canal de remorquage de Berlin, une puissance comme "Mesure Berlin" à attendre.

Conclusion :

L'extrapolation des mesures effectuées en canal à courant prouve que notre usine marémotrice fournit plusieurs fois la puissance supposée jusqu'à présent et qu'elle possède donc de loin le meilleur rapport qualité-prix de toutes les usines marémotrices.

*Blocage: Si l'usine marémotrice est installée de telle sorte qu'il ne reste que peu d'eau à gauche et à droite de l'usine, on parle d'un blocage important, par exemple sous un pont. Si, au contraire, l'usine marémotrice est installée dans un large fjord, par exemple, beaucoup d'eau peut passer à gauche et à droite de l'usine marémotrice et on parle d'un faible blocage.