8/9/2019 Steamboat Geothermal Complex

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STEAMBOAT GEOTHERMAL COMPLEX

Lusine gothermale Steamboat gre par la socit Ormat se situe au sud de la ville de Reno dans le

nord ouest du Nevada. Le complexe a t construit en 1988 mais nest g r par Ormat que depuis

quelques annes.

Me voici a Reno, Nevada o je profite de ma dernire journe avec ma voiture de location pour aller

visiter l'usine gothermique au sud de la ville.

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La visite commence 10h et je me retrouve seul attendre l'entre du site jusqu'a ce qu'un groupe

d'une quarantaine de personnes me rejoigne. Un ingnieur et une gophysicienne nous accompagnent

pour la visite.

Ils nous expliquent qu'avant que le site ne soit rachet par Ormat en 2004/2005, l'usine tait gre par

4proprietaires. Ormat a donc du racheter le terrain parcelle par parcelle et unit de production parunit de production.

Le site complet produit environ 120 MW de puissance brute, ce qui pourrait largement subvenir aux

besoins d'une ville de taille moyenne telle que Reno.Mais l'nergie produite est envoye dansdiffrents lieux a travers le Nevada et la Californie.

Moins d'une dizaine d'units de production couvrent la surface totale du site. Cette dernire est

d'environ 7000acres (prs de 2830 hectares) bien que chaque unit ne ncessite que 5 acres (prs de2 hectares).

Apres une brve introduction sur l'histoire du site et les premires questions de mes camarades du jour,

nous nous dirigeons vers une premire unit de production. Nous pntrons dans le btiment de

gestion de l'unit ou les photos sont malheureusement interdites. La pice principale consiste en une

salle de contrle barde d'ordinateurs Hi-Tech et occupe par quelques oprateurs. Notre guide

ingnieur nous explique ici le fonctionnement de l'usine.

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La production d'lectricit s'appuie sur un cycle binaire (cycle Rankine) utilisant du pentane comme

liquide caloporteur.

Le schma ci-dessous prsente le principe de production d'une unit :

Le principe est simple. La boucle primaire est celle utilisant la ressource gothermique du site. Cette

ressource provient de l'activit sub-volcanique de Steamboat Springs, un champ volcanique de laves

rhyolitiques dans la partie ouest du Nevada.

La profondeur des puits de production et de rinjection varie selon les units de production entre

360m et 90 m.L'eau chaude produite par la source gothermique est pompe au niveau du puits de production (HGF)

et est ensuite rinjecte dans le rservoir souterrain (CGF).

GCd

P

PHV

T

PW

HGF

IW

CGF

Lgende :

G : Generator T: Turbine Cd : Condensor P : Motive Fluid Pump PH : Preheater V : Vaporizer

PW : Production Pump IW : Injection Pump HGF : Hot Geothermal Fluid (Production Well) CGF :

Cooled Geothermal Fluid (Injection Well)

Pentane

Hot fluid

Cool fluid

Shaft

between G&T

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La temprature de l'eau pompe est d'environ 150C et sa temprature a la rinjection avoisine 90C.

Avant d'tre rinjecte, l'eau traverse deux changeurs, l'vaporateur (V) et le pr chauffeur (PH). Ces

changeurs permettent de chauffer le pentane qui circule dans la boucle secondaire (ferme). En sortie

d'vaporateur, le pentane a la forme de vapeur. Le pentane est parfaitement adapt a ce type de

production nergtique puisque son point d'bullition est de 33C. Il ncessite donc un plus faible

apport de chaleur que de l'eau par exemple pour se vaporiser et permettre d'actionner la turbine (T) en

sortie d'vaporateur.

Une fois actionne, la turbine entrane un alternateur (G) qui produit l'lectricit. L'lectricit produite

est envoye vers des transformateurs d'nergie qui augmentent son voltage, ceci pour rduire les pertes

dnergie. Llectricit convertie est envoye lunit de distribution dnergie a la sortie du site qui

repartie cette production entre les diffrentes lignes lectriques.

Le pentane vaporis en sortie de turbine entre dans un condenseur (Cd) qui permet au pentaned'abaisser sa temprature et sa pression et de lui redonner sa forme liquide. Pour la plupart des units,

le condenseur est air (c'est dire qu'il refroidit le fluide grce l'action de l'air sur un changeur) mais

on trouve galement des changeurs eau sur le site. L'eau froide provient alors de tours de

refroidissement (ouvertes). Les condenseurs air, moins efficaces, permettent nanmoins des

conomies d'eau. L'activit des condenseurs air est ralentie le jour cause de la chaleur mais la

fracheur nocturne permet de rcuprer les calories perdues dans la journe.

La pompe (P) qui se trouve en sortie de condenseur et a l'entre du pr chauffeur permet la circulation

du fluide au sein de cette boucle.

Les photos suivantes ont t prises sur une seconde unit et permettent d'avoir une ide de l'aspect

externe des diffrents lments du cycle de production.

Eva orateur

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Pr chauffeur

Alternateur

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Transformateurs Unit de distribution

Puits de production et de

rinjection

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A noter galement que chaque unit possde

un gnrateur de dmarrage ncessaire en cas

d'incidents pouvant survenir lors de gros orages

ou lors d'oprations de maintenance.

La maintenance concerne surtout les

changeurs qui sont rgulirement victimes de

corrosion.

La disposition des quipements pour chaque unit est la suivante :

On remarque la dualit des installations, ceci sans doute pour des questions de maintenance et de

secours disponible en permanence en cas de dysfonctionnement de certains quipements.

La dure de vie des quipements du site est d'une trentaine d'annes de faon gnrale. La ressource

gothermique, lorsqu'elle est exploite n'est pas ternelle non plus et sa dure de vie dpend de sa

frquence d'utilisation (quelques dizaines a plusieurs centaines d'annes).

Cd

V & PH

V & PHV & PH

V & PH

T & G T & GCd

Wells

Aller

Retour

Btiment de

Sous-station

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Lorsqu'on quitte l'usine, on peut apercevoir les batteries de condenseurs depuis la route. Le site se fond

assez bien avec l'environnement.

Pour les dtails techniques et les chiffres lis linstallation, se reporter aux sites internet suivants :

Wikipedia - explication du cycle binaire :http://en.wikipedia.org/wiki/Binary_cycle_power_plant

Wikipedia - information sur la ressource geothermale Steamboat Springs :

http://en.wikipedia.org/wiki/Steamboat_Springs_Nevada

Ormat:http://www.ormat.com/businesses.php?did=25

Autres sources :

http://www.onlinenevada.org/Steamboat_Springs_Geothermal_Field

http://www.unr.edu/geothermal/

http://en.wikipedia.org/wiki/Binary_cycle_power_planthttp://en.wikipedia.org/wiki/Binary_cycle_power_planthttp://en.wikipedia.org/wiki/Binary_cycle_power_planthttp://en.wikipedia.org/wiki/Steamboat_Springs_Nevadahttp://en.wikipedia.org/wiki/Steamboat_Springs_Nevadahttp://www.ormat.com/businesses.php?did=25http://www.ormat.com/businesses.php?did=25http://www.ormat.com/businesses.php?did=25http://www.onlinenevada.org/Steamboat_Springs_Geothermal_Fieldhttp://www.unr.edu/geothermal/http://www.unr.edu/geothermal/http://www.onlinenevada.org/Steamboat_Springs_Geothermal_Fieldhttp://www.ormat.com/businesses.php?did=25http://en.wikipedia.org/wiki/Steamboat_Springs_Nevadahttp://en.wikipedia.org/wiki/Binary_cycle_power_plant