LucidPipe Power System : production hydroélectriques

Lucid Energy, Inc. située à Portland dans l’Oregon est un fournisseur de systèmes d’énergie renouvelable basés sur la technologie de production hydroélectrique.
Cette entreprise a mis au point un nouveau système hydraulique qui permet de produire de l’électricité grâce à n’importe quel système d’adduction sous la force d’un fluide.

Baptisé LucidPipe Power System, ce dispositif consiste à placer des turbines hydroélectriques à l’intérieur des conduits où transite un fluide comme par exemple l’eau potable d’une ville.

Contrairement à beaucoup d’autres technologies d’énergie renouvelable, le système de production LucidPipe permet de produire de l’électricité de manière contrôlable et non tributaire des conditions météorologiques.

Une production d’énergie propre et à faible coût

LucidPipe peut être utilisé dans une large gamme d’applications pour les conduites d’alimentations d’eau municipale, de traitement des eaux usées, industrielles, d’irrigations, mais aussi dans les installations pétrolières et gazières et de dessalement…
LucidPipe est adapté aux conduites allant de 600 mm à 2400 mm.

La turbine (globalement sphérique est configurée pour tourner transversalement à l’intérieur d’un tuyau cylindrique sous la force d’un fluide s’écoulant dans une direction, couplée opérationnellement à un générateur pour produire de l’électricité.
Les lames de la turbine sphérique sont incurvées d’un arc d’environ 180 degrés dans un plan à un angle incliné par rapport à l’axe de rotation d’un axe central.
Un déflecteur est disposé en amont de la turbine sphérique et dans le tuyau cylindrique pour contrôler l’écoulement à travers la turbine sphérique en protégeant une partie de celle-ci.
Les lames de la turbine sphérique ont un profil aérodynamique en section transversale pour optimiser l’écoulement hydrodynamique, pour minimiser la cavitation (dépression), et pour maximiser la conversion d’énergie axiale en énergie rotative.

Une seule unité peut produire entre 20kW et 100 kW en fonction des conditions de débit et de pression. Plusieurs unités peuvent être regroupées et on peut atteindre une production de plus d’un MW.
Le système extrait très peu de pression de la tête par turbine, souvent 1-5 PSI (de 0.07 bars à 0.35 bars).



Le système est prévu pour délivrer une tension de 230V AC monophasé ou triphasé.
La puissance générée par le système est proportionnelle à la vitesse du fluide.
La vitesse de l’eau typique dans les conduits est de 1.7 à 2.1 m/s.
Pour un conduit de 600 mm on peut espérer produire 14 kW alors que pour un conduit de 1500 mm plutôt 100 kW.

Le système peut intégrer un générateur de production d’électricité en courant continu et un onduleur pour injecter la tension sur le réseau ou permettre le stockage de l’énergie produite dans des batteries ou un alternateur produisant directement du courant alternatif.
L’électronique de puissance associée permet de réguler la production.
Toutes les informations sont supervisées.

Des capteurs gèrent les performances de la turbine en mesurant périodiquement les caractéristiques de pression en amont et en aval.
Des capteurs additionnels peuvent permettre de renforcer la surveillance du système, tels que le débit, la température…
Le contrôle du débit et de la pression de la canalisation peut permettre la détection de fuites (aide à la maintenance du réseau).

En Janvier 2015 Lucid Energy avec le gestionnaire de l’eau du Bureau de Portland (PTB) et Portland General Electric (PGE) ont installés un système 200 kW.
Le système devrait générer une moyenne de 1 100 mégawatts-heures d’énergie par année, soit suffisamment d’électricité pour alimenter jusqu’à 150 foyers.