Energies Renouvelables - CCR · 2018. 3. 31. · −Des miroirs rectangulaires, en forme de cylindre parabolique, −un tube absorbeur à double enveloppe sous vide (tube Dewar) qui

Energies Renouvelables

Les Ateliers de la CCR

Energies RenouvelablesRisk Management


Alger 6 Mars, 2017


Agenda

Energie Solaire

1. Energie Thermodynamique1. Technologie2. Risques spécifiques au PV

2. Energie Photo voltaïque 1. Technologie2. Risques spécifiques au Thermo-solaire

3. Sinistres

Energie Hydraulique

1. Les grandes familles de barrages2. Risques spécifiques à l’Energie Hydraulique3. Ruptures de barrages

Energie Eolienne

1. Technologie2. Risques spécifiques au PV

Questions et zoom

Déroulement de l’Atelier

�Pour Chaque technologie analysée

� Principe utilisé� Principe utilisé

�Risques propres

�Phase construction

�Phase exploitation

Déroulement de l’Atelier

Pour Chaque technologie analysée

Alger 6 Mars, 2017


ENERGIE SOLAIRE

Atelier CCR

ENERGIE SOLAIRE

Atelier CCR Alger 6 Mars, 2017

Energie Solaire Thermodynamique

Cette technologie consiste à concentrer le rayonnement solaire à l’aide de

collecteurs pour chauffer un fluide à haute température et produire ainsi de

l’électricité ou alimenter en énergie des procédés industriels

Cette technologie consiste à concentrer le rayonnement solaire à l’aide de

Alger 6 Mars, 2017

collecteurs pour chauffer un fluide à haute température et produire ainsi de

l’électricité ou alimenter en énergie des procédés industriels


Energie Solaire ThermodynamiqueUn marché considérable à l’échelle mondiale

Fin 2015, la capacité de production d’origine solaire thermodynamique

4 700 MW dont 2 300 MW en Espagne et 1 700 MW aux USA.

Plus de 3 000 MW sont en cours de construction,

Près de 13 700 MW en développement –

monde.

L’Agence Internationale de l’Energie prévoit ainsi une contribution du solaire

thermodynamique à hauteur de 11,3 % de la production d’électricité mondiale à

l’horizon 2050, soit l »équivalent de la consommation électrique des Etats

Energie Solaire Thermodynamiquemarché considérable à l’échelle mondiale

de production d’origine solaire thermodynamique s’élève à

700 MW dont 2 300 MW en Espagne et 1 700 MW aux USA.

000 MW sont en cours de construction,

Alger 6 Mars, 2017

à court et moyen termes – à travers le

L’Agence Internationale de l’Energie prévoit ainsi une contribution du solaire

thermodynamique à hauteur de 11,3 % de la production d’électricité mondiale à

»équivalent de la consommation électrique des Etats-Unis.


Différents modes de concentration du rayonnement de concentration du rayonnement solaire

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Miroir cylindro-paraboliqueElements constitutifs

− Des miroirs rectangulaires, en forme de cylindre parabolique,

− un tube absorbeur à double enveloppe sous vide (tube Dewar) qui toute sa longueur le long de la droite focale

− Des modules, qui regroupent 3 miroirs et tubes alignés sur 12m environ− Des boucles d’absorbeurs qui regroupent généralement 2 longueurs de 8 − Des boucles d’absorbeurs qui regroupent généralement 2 longueurs de 8 modules

− Le fluide caloporteur qui accumule l'énergie captée au niveau du tube le plus souvent une variété d'huile,

− Les vérins hydraulique pour suivre la course du soleil− L’échangeur thermique où le fluide caloporteur réchauffe un circuit secondaire eau/vapeur

− La turbine à vapeur et son générateur− Le stockage d’énergie thermique, souvent du sel fondu, pour réalimenter le fluide caloporteur la nuit

de cylindre parabolique,

Dewar) qui court sur

Des modules, qui regroupent 3 miroirs et tubes alignés sur 12m environDes boucles d’absorbeurs qui regroupent généralement 2 longueurs de 8

Alger 6 Mars, 2017

Des boucles d’absorbeurs qui regroupent généralement 2 longueurs de 8

captée au niveau du tube ,est

L’échangeur thermique où le fluide caloporteur réchauffe un circuit

nergie thermique, souvent du sel fondu, pour réalimenter le


Accumulation de l’Energie thermique pendant la journéeAccumulation de l’Energie thermique pendant la journée

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Restitution de l’Energie thermique pendant la nuitRestitution de l’Energie thermique pendant la nuit

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Risques liés à la technologie des miroirs

Qualité de la vapeur: La vapeur est relativement peu surchauffée ; Risques d’érosion dans l’étage basse pression de la turbine

Contraintes thermiques:

− forte charge le jour suivi d’une relâche complète pendant la nuit − Forte contrainte thermique dans le réchauffeur sur de courts intervalles− Les différences de températures posent des problèmes de conception:� Fluide caloporteur: entrée 393° - sortie 245°� Fluide caloporteur: entrée 393° - sortie 245°

� Vapeur réchauffée: entrée entre 200° et 210° - sortie

Problèmes Assurance Qualité (AQ)des soudures:

−Echangeurs/ réchauffeurs :� Test hydrauliques requis chez le fabricant des� Vérification sur site après transport

−Tubes absorbeurs� Soudure entre acier inoxydable et acier galvanisé des supports� Parmi des centaines de soudures, il suffit d’une défaillance pour devoir drainer tout le fluide d’une boucle

Risques liés à la technologie des miroirs cylindro-paraboliques - 1

: La vapeur est relativement peu surchauffée ; Risques d’érosion dans l’étage

forte charge le jour suivi d’une relâche complète pendant la nuit Forte contrainte thermique dans le réchauffeur sur de courts intervallesLes différences de températures posent des problèmes de conception:

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sortie 385°

Problèmes Assurance Qualité (AQ)des soudures:

Test hydrauliques requis chez le fabricant des

Soudure entre acier inoxydable et acier galvanisé des supportsParmi des centaines de soudures, il suffit d’une défaillance pour devoir drainer tout le fluide


Risques liés à la technologie des miroirs

• Surchauffe des tubes absorbeurs, en l’absence de refroidissement

• Non suivi des tests hydrauliques entrainant la contamination des tubes absorbeurs avec

microfissuration

• Fuite de fluide caloporteur avec risque de pollution, du à des vannes laissées ouvertes (faute de AQ)

• Solidification des sels• Solidification des sels• Risques Incendie du fluide Caloporteur

• Huile minérale et combustible – Une centrale peut contenir entre 1000 et 10,000 tonnes d’huile

• Très irritant pour les yeux, le système respiratoire et la peau d’où des questions de sécurité du personnel

• Il existe rarement un stockage de sécurité ou une détection incendie• Isolation d’une boucle est possible mais exige de parcourir de grandes distances

à la technologie des miroirs cylindro-paraboliques – 2

absorbeurs, en l’absence de refroidissement

entrainant la contamination des tubes absorbeurs avec

avec risque de pollution, du à des vannes laissées ouvertes

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Risques Incendie du fluide CaloporteurUne centrale peut contenir entre 1000 et 10,000 tonnes

Très irritant pour les yeux, le système respiratoire et la peau d’où des questions de sécurité du

Il existe rarement un stockage de sécurité ou une détection incendieIsolation d’une boucle est possible mais exige de parcourir de grandes distances


Centrales à Tour

Des centaines de miroirs suivant la course du soleil (les « héliostats ») réfléchissent et concentrent le rayonnement solaire sur un récepteur central situé au sommet d’une tour,

le fluide caloporteur circule dans le récepteur. la chaleur du fluide est alors transférée à un la chaleur du fluide est alors transférée à un cycle classique à vapeur pour générer de l’électricité.

Avantage de la tour solaire :

−Le fluide ne circule pas dans l’ensemble du champ de miroirs ,

−Réduction significative des pertes thermiques,

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Centrales à TourTransfert par eau ou par sel fondu

Centrales à TourTransfert par eau ou par sel fondu

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Risques liés à la technologie des Centrales à tour

Qualité de la vapeur: La vapeur est moins bonne que dans les MCP; Vapeur saturée et Risques d’érosion dans l’étage basse pression de la turbine

Mêmes Contraintes thermiques que dans les MCP

Miroirs Héliosat: Risques d’erreurs de spécifications comme l’épaisseur du revêtement

Risques Incendie: en l’absence de fluide caloporteur,Risques Incendie: en l’absence de fluide caloporteur,

− risques conventionnels de la turbine à vapeur, −Dispositifs hydraulique de positionnement des miroirs pour optimiser la concentration du rayonnement solaire

des Centrales à tour

moins bonne que dans les MCP; Vapeur saturée et Risques turbine

Mêmes Contraintes thermiques que dans les MCP

Risques d’erreurs de spécifications comme l’épaisseur du revêtement

caloporteur, limité aux:

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caloporteur, limité aux:

risques conventionnels de la turbine à vapeur, Dispositifs hydraulique de positionnement des miroirs pour optimiser la concentration du


Energie Solaire Photovoltaïque

Un générateur solaire photovoltaïque est composé de modules photovoltaïques eux même

composés de cellules photovoltaïques connectées entre elles

La cellule photovoltaïque est le composant électronique

pour convertir les ondes électromagnétiques émises par le soleil en électricité. Plusieurs cellules pour convertir les ondes électromagnétiques émises par le soleil en électricité. Plusieurs cellules

reliées entre elles forment un module solaire photovoltaïque

Les modules produisent du courant continu qui est converti en courant alternatif pour être injecté

dans le réseau

Sur les grandes installations outre les onduleurs, il y a un ou plusieurs transformateurs élévateur

de tension

est composé de modules photovoltaïques eux même

composés de cellules photovoltaïques connectées entre elles.

électronique de base. Elle utilise l'effet photoélectrique

convertir les ondes électromagnétiques émises par le soleil en électricité. Plusieurs cellules

Alger 6 Mars, 2017

convertir les ondes électromagnétiques émises par le soleil en électricité. Plusieurs cellules

photovoltaïque

Les modules produisent du courant continu qui est converti en courant alternatif pour être injecté

Sur les grandes installations outre les onduleurs, il y a un ou plusieurs transformateurs élévateur


Principales catégories de centrales photovoltaïques

Panneaux montés sur toiture – de type fixe

Panneaux fixés au niveau du sol

−Panneaux fixes

−Panneaux avec dispositifs d’orientation pour suivre la course du soleil selon 1 ou 2 axes

Principales catégories de centrales photovoltaïques

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Panneaux avec dispositifs d’orientation pour suivre la course du soleil selon 1 ou 2 axes


Risques liés aux installations Photo voltaïque

Dispositifs d’inclinaisons:

− C’est la seule partie mobile− Sensible aux effets du vent− Entrainés par des moteurs avec boite de vitesse− Les systèmes à 2 axes sont plus fragile s que les systèmes mono-axials

TransformateursTransformateurs

− La présence de convertisseurs entraine une augmentation des harmoniques électriques, ce qui conduit à des échauffements dans les transformateurs.

Maintenance

− Souvent confiée à des compagnies locales, peu qualifiées pour traiter les convertisseurs

liés aux installations Photo voltaïque

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Risques Incendie sur les installations Photovoltaïque

Protection Incendie:

− Protection par sprinkler ou gaz est inadaptée− Présence d’eau inexistante ou au mieux réduiteDétection incendie

− Au mieux réduite aux armoires électriques et transformateurs

ConvertisseursConvertisseurs

− Dissipation de la chaleur et ventilation souvent défaillanteLutte contre l’incendie retardée

− La lutte manuelle contre le feu souvent retardée en raison de l’énergie électrique stockée dans le convertisseurs

− Les pompiers n’interviennent pas si danger d’électrocutionCâbles

− Nombreux câblages CC & CA sensible au feu et mal protégés

− Risques de propagation et de transmission du feu à de nombreux panneaux

Risques Incendie sur les installations Photovoltaïque

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Expositions des centrales solaires aux évènements naturels

−Inondation: Toutes les centrales

solaires exigent des surfaces planes; Les

plaines inondables et les déserts sont

propices et le risque inondation est propices et le risque inondation est

aggravé

−Tremblement de terre: Les tubes

absorbeurs sont sensibles aux vibrations

au niveau des joints entre modules et de

l’enveloppe sous vide

Expositions des centrales solaires aux évènements naturels - 1

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Expositions des centrales solaires aux évènements naturels

−Vent: −Centrale à tour ou parabolique: Mise en sécurité des systèmes d’orientation par fort vent

−Barrières protectrices: doivent être achevées avant la pose des miroirsachevées avant la pose des miroirs

−Grêle: les panneaux PV sont particulièrement exposés

−Feu de brousse:−Toutes les centrales solaires y sont sensible (panneaux et cables)

−Nécessité de débroussailler régulièrement

Expositions des centrales solaires aux évènements naturels – 2

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Sinistres Sinistres Energie solaire

Sinistres Sinistres Energie solaire


Les effets du vent sur des panneaux PhotovoltaïqueLes effets du vent sur des panneaux Photovoltaïque

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Les effets du vent sur les dispositifs d’orientationles dispositifs d’orientation

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Vol de panneaux solaires

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Sinistralité Tous Risques ChantiersEnergie Solaire

Alger, le 6 mars 2017

Les Ateliers des la CCR

Sinistre causé par la pluie en cours de montage

Situation: Andalousie en Espagne

− 3 sites voisins construits à peu près en même temps

− Fortes précipitations pendant l’hiver 2009-2010

− Zone non inondable mais ruissellement causé par les pluies exceptionnelles− Zone non inondable mais ruissellement causé par les pluies exceptionnelles

Indemnisation

−Dommage direct: € 1,055,000

Problème posée lors du règlement du sinistre

− Clause des 72 heures

− Période de retour de 10 ans

Sinistre causé par la pluie en cours de montage

3 sites voisins construits à peu près en même temps

Zone non inondable mais ruissellement causé par les pluies exceptionnelles


Zone non inondable mais ruissellement causé par les pluies exceptionnelles

Problème posée lors du règlement du sinistre


Sinistre causé par la pluie en cours de montage Photos

montage

Month XX, 2016

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Sinistre causé par une crue

Situation: Andalousie en Espagne

−2 sites voisins construits à peu près en même temps

−Fortes précipitations pendant l’hiver 2010-2011

−Zone inondable – Montée des eaux du Guadalquivir due à des lâchers

intempestifs des bassins de rétentions par les autorités

Indemnisation

−Dommage direct: € 4,720,000

sites voisins construits à peu près en même temps

2011


Montée des eaux du Guadalquivir due à des lâchers

intempestifs des bassins de rétentions par les autorités


Sinistre causé par une cruePhotos

Month XX, 2016


Sinistre causé par la pluie en cours de montage Photos

montage

Month XX, 2016


Centrale avec miroirs cylindro-paraboliqueDéfaillance des soudures entre tubes caloporteurs

Raccords entre 2 tubes adjacents composés d’un

tube en acier inoxydable soudé à deux supports

verticaux en acier galvaniséverticaux en acier galvanisé

Rupture longitudinale constatée entrainant des

fuites du fluide calporteur

Necessité de vidanger le circuit et de changer les

360 raccords

Indemnisation 1,630,000 €

paraboliqueDéfaillance des soudures entre tubes caloporteurs

Month XX, 2016


Garanties d’Assurances disponibles

PHASE CONSTRUCTION

Transport des équipements depuis les ateliers du Fabricant d’origine

− Dommage matériel

− Pertes d’exploitation anticipées

Tous Risques Montage EssaisTous Risques Montage Essais


− Pertes d’exploitation anticipées

PHASE EXPLOITATION

Tous risques y compris Bris de Machine


− Pertes d’exploitation

Transport des équipements depuis les ateliers du Fabricant d’origine

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Documents

Energies Renouvelables - CCR · 2018. 3. 31. · −Des miroirs rectangulaires, en forme de cylindre parabolique, −un tube absorbeur à double enveloppe sous vide (tube Dewar) qui