Electrification rurale du Lualaba

par micro-hydro-turbine

Prof. Jean-Paul KATOND MBAY

2

Plan

1. POURQUOI ELECTRIFIER NOS VILLAGES?

2. COMMENT ELECTRIFIER NOS VILLAGES ?

3. CONCRETEMENT?

Pourquoi?

Comment ?

Du concret !

3

Energie Développement

Pourquoi 1 ?

Pourquoi ?

Comment ?

Du concret ?

Education

Agriculture

Élevage

Tourisme

Santé

Genre

Exode rurale

Qualité de vie

4

Lualaba : 2,5 millions habitants ( 70 % vivant en zones rurales)

Pourquoi 2 ?

Pourquoi ?

Comment ?

exemples

Taux en zones rurales < à 1%, l’un des plus faibles au monde

5

Article 48 de la constitution : « l’obligation de faire accéder à l’ensemble de la population

congolaise à l’électricite »

Villages vii Villes

La loi de Juin 2014 sur le secteur l’éléctricitepromulguée en 2014

Pourquoi 3 ?

Pourquoi ?

Comment ?

exemple

6

Comment 1?

Potentiel hydro RDC: 100.000 MW Soit 13 % du monde

Lualaba 21 hab./km2–Rwanda 450 hab./km2

Facteurs garantissant le succès des projets de

micro-hydroélectricité rurale

1° La réduction du capital de départ

2° La réduction du coût de maintenance

3° La fiabilité

4° La robustesse

5° La simplicité

Proposer le type de turbine adaptée tenant compte

de ces exigences localement.

Pourquoi?

Comment?

Du concret ?

7

Comment 2?

Microcentrales hydroelectriques

< 1 MW

Rivière : débit et chute

Pourquoi ?

Comment ?

Exemple

Puissance hydraulique = 9,81 x1000 x Débit x chute

8

Comment 3?

Pourquoi?

Comment?

Du concret!

Turbines à action

Turbines à réactionTurbines

classiques

9

Comment 4?Turbine à vis d’Archimède

Avantages de la turbine à vis1° Conception, construction et maintenance simple

2° Réduction importante du génie civil donc du capital initial (Le génie civil peut représenter jusqu’à 40 % du budget de la centrale)

3° La vis tolère de nombreuses impuretés sans que son fonctionnement ne soit affecté => grilles grossières

4° Technologie écologique / fish-friendly

Pourquoi?

Comment?

Du concret!

Vis d’Archimède

(Luxembourg)

P : 30 kW

ηt : 86 %

De : 2,6 m Nt = 26 tr/min

3 hélices

Inclinaison 22°

« Installation standard »

10

Comment 5?

Caractéristiques

Comment ?

Pourquoi ?

Du concret !

1< H <10 m et 0,5 < Q < 5,5 m^3/s

11

Paramètres

Pourquoi ?

Comment ?

Du concret !

a. Les paramètres externes

1° Le rayon extérieur de la vis Re

2° La longueur de la vis L,

3° L’angle d’inclinaison α,

b. Les paramètres internes

1° Le rayon intérieur de la vis Ri,

2° Le nombre de spires N, N= 1, 2,…

3° Le pas ou période de l’hélice p(β),

Paramètres banc d’essais

Vis à 2 hélices

Pas p avec β: 30° et 45°

α: 22,5°, 30° et 37,5°

Comment 6?

12

Comment 7 ?

Pour site donné

3 Grandeurs Caractéristiques

Q : Débit

H : chute brute

N : Vitesse de rotationPourquoi ?

Comment ?

Du concret !

Banc d’essais

P45H20

P45H30

13

Comment 8 ?

Pourquoi ?

Du concret!

Comment ?

Abaques

Vis P45/ H22 1/1

0,000,250,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,50

0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 2,82 3 3,25 3,5 3,75 4

Diamètre exterieur (m)

Q (

m^

3/s

)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

N (

tr/m

in)

Débit

Vitesse de rotation

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Comment 9?

Pourquoi?

Concret !

Comment ?

• La turbine à vis d’Archimède

Réelle Opportunité pour l’électrification des zones

rurales du Lualaba et de la RD Congo en général

• Technologie

-Robuste

-Simple

- Moins coûteuse ( moins de 2000$ USD/ kW)

Concretement 1

15

Microcentrale Mukuba :18 kW

Debit nominal : 0,65 m3/s

Chute : 3 m

Ferme privee à 60 km de Lshi

Pourquoi?

Comment ?

Du concret !

Concretement 2

16

Turbine

Longueur: 4,5 m

Diametre ext : 1,90 m Cout global : 29,000 $

USD

Pourquoi?

Comment ?

Du concret !

Concretement 3

17

Pourquoi?

Comment ?

Du concret !

Concretement 4

Village Kisangwa : Projet CTB

Etudes complètes- Financement manquant

60,000 $ USD

+ 45 km Lubumbashi

+ 270 habitations

+ 1600 habitants

Puissance disponible 29 kW

Puissance nécessaire 45 kW

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Concretement 5

1.Estimation du potentiel ( hydrologique, topographique, etc.)

2.Etudes de faisabilité

3. Réalisation du projet

19

20

Aksanti !

Thanks !

Merci de votre attention

Email: jpkatond @hotmail.com

Tel: 0998743432