Contact
info@eltherm.com
Phone +49 (0) 27 36 / 44 13-0

Traçage électrique pour les centrales solaires

Le câble chauffant adapté au processus
Surveillance de la température et contrôle
Etude de cas : NOOR 1
eltherm remporte le projet Xina Solar

Le traçage électrique dans les installations CSP est nécessaire pour empêcher la solidification ou le gel du sel fondu (à partir de 260 °C), de l'huile caloporteuse, de l'huile synthétique (15 °C) et de l'eau ou de la condensation (0 °C), ou pour préchauffer les tuyaux et les installations. Sa fonction principale consiste à préchauffer les installations et les tuyaux vides, à maintenir la température souhaitée pendant tout le processus et à empêcher ainsi la solidification des liquides. Un traçage dimensionné de manière optimale transforme l'énergie électrique en chaleur et empêche ainsi les déperditions calorifiques du tuyau dans l'environnement. Le traçage électrique est essentiel dans les installations CSP, en particulier pour le système thermique (TES) et les groupes électrogènes (de secours). Un traçage soigneusement planifié assure un processus sans accrocs et permet d'éviter des blocages coûteux dans les conduites. Un traçage mal planifié peut engendrer des frais élevés susceptibles d'avoir une influence négative sur l'ensemble de la rentabilité de l'installation. Il est de ce fait indispensable d'avoir un partenaire fiable et expérimenté en mesure de fournir le système complet pour votre installation CSP, y compris l'ingénierie, la mise en service et la conception. Avec moins de un pour cent de l'ensemble du budget du projet, le traçage électrique est un investissement clé de faible ampleur qui est néanmoins important et qui constitue une partie essentielle de l'ensemble du projet. Un manque d'expérience peut entraîner dans ce cas de graves problèmes coûteux et mettre l'ensemble du projet en péril.

eltherm propose des solutions clé en main flexibles et rentables, depuis la reprise de données jusqu'à la mise en service, y compris le dimensionnement optimal, ainsi que l'utilisation et l'entretien conviviaux.


Vue d'ensemble schématique du traçage électrique d'une installation CSP :


Le câble chauffant adapté au processus

Il est essentiel de choisir le câble chauffant adapté au processus. Pour les applications de protection contre le gel, nous proposons une large palette de câbles chauffants autorégulants, de câbles chauffants parallèles ou de câbles chauffants à résistance issus de notre propre production. Les technologies fréquemment utilisées, comme les miroirs cylindro-paraboliques, les réflecteurs Fresnel linéaires ou le système dish-sterling, permettent de faire fonctionner la turbine qui génère l'électricité avec l'huile caloporteuse. Cette huile doit être maintenue à une température précise pour rester fluide. Les autres points principaux sont le chauffage et le maintien à température du sel fondu. Les tours solaires par ex. utilisent le sel liquide comme fluide caloporteur pour améliorer la puissance du système. La température de maintien ou de travail pour cette application est très élevée : jusqu'à 400° ou 565°C, selon le type d'installation. Nos câbles chauffants à isolation minérale ELK-MI sont utilisés dans ce cas. Ceux-ci ont des performances extrêmement élevées pour de très hautes températures d'utilisation et sont de ce fait la meilleure solution pour les applications haute température, même dans un environnement agressif. Il sont extrêmement résistants, protégés contre l'humidité et stables sur le plan mécanique.

La liaison de câbles chauffants à isolation minérale est un point critique : seule la technique très précise de soudure au laser garantit une liaison fiable et sécurisée de qualité constante. eltherm utilise cette technologie avancée de manière standard pour les câbles chauffants à isolation minérale. Les liaisons sont complètement étanches à la vapeur et dépourvues de résidus de fondant nocifs. Les liaisons non brasées permettent une très grande flexibilité. Même la soudure au laser de l'acier inoxydable, de Alloy 825 et d'Inconel est possible. Les liaisons soudées au laser réduisent non seulement les frais d'installation mais également les coûts de maintenance.

Câbles chauffants à isolation minérale
Liaison soudée au laser

Plus sur câbles chauffants à isolation minérale


Surveillancede la température et contrôle

L'un des défis spécifiques du système de traçage électrique d'une installation CSP, notamment pour les applications avec du sel fondu, est de mesurer, de commander et de surveiller les circuits de chauffage. Avec le système TraceVision®, les ingénieurs eltherm ont créé une nouvelle norme en matière de contrôle et de surveillance qui est à la fois sécurisée, fiable et très flexible et qui peut être personnalisée selon les exigences des clients. Pour les applications avec des débits extrêmement élevés, il traite un grand nombre de processus avec des opérations arithmétiques puissantes, une vitesse de travail élevée, de la précision et de la flexibilité, associées à une configuration et une mise en service aisées. La température mesurée par une ou plusieurs sondes est transmise par les modules E/S CAN-open et traitée par le contrôleur EL-HTC/22. L'autoconsommation de l'ensemble du système est mesurée en continu. Si les valeurs dépassent les valeurs définies ou chutent en dessous, une alarme est activée afin d'identifier les sources d'erreurs possibles.

Système eltherm TraceVision®
Données techniques :

L'appareil de surveillance de circuit de chauffage compact EL-HTC/22 est un équipement polyvalent qui permet de commander et de surveiller les opérations de contrôle industrielles. Avec notre logiciel novateur TraceVision®, il est la solution idéale pour commander de manière rentable et conviviale un système de traçage complet.

Fonctionnement du système eltherm TraceVision®


Etude de cas : NOOR 1

C'est au nord-est de la ville pittoresque de Ouarzazate, connue pour ses casbahs et les tournages de plusieurs films hollywoodiens, que l'une des centrales solaires les plus grandes et les plus modernes au monde a été construite. Le soleil brûlant du désert marocain offre suffisamment d'énergie solaire pour faire fonctionner une centrale de 160 MW - l'une des plus grandes centrales héliothermiques au monde. Le consortium espagnol SK-Acciona-Sener chargé de la construction de l'installation, sous contrat avec ACWA Power Ouarzazate, qui a été mandatée par l'agence marocaine de l'énergie solaire (MASEN), a confié à eltherm la responsabilité du traçage électrique du circuit de sel fondu. Le sel fondu (Molten Salt) est utilisé pour stocker la chaleur (jusqu'à 3 heures dans ce cas) afin que l'énergie puisse également être produite lorsque le soleil ne brille pas.

Les ingénieurs eltherm ont relevé ce défi et dimensionné toute l'ingénierie pour le système de traçage en seulement trois mois. Même la production, le montage et la livraison dans les délais ont été effectués dans un laps de temps restreint. 315 circuits de chauffage pour le sel fondu et 30 circuits de chauffage pour l'huile caloporteuse avec plus de 18 km de câbles chauffants à isolation minérale (monofilaires et bifilaires) ont été installés. Cela implique : 800 liaisons soudées au laser, plus de 500 boîtiers de raccordement et plus de 600 sondes de température Pt100 ! L'un des grands défis a été la conception du système de contrôle et de surveillance pour ces circuits de chauffage. eltherm a instauré une nouvelle norme avec le système TraceVision® récemment développé composé d'un contrôleur programmable, de plusieurs modules E/S, complété par les logiciels TraceVision® MANAGER et TraceVision® VIEWER qui assurent un maniement aisé et convivial.

Sur le chantier, 30 installateurs se sont occupés du montage des câbles chauffants, des sondes de température et des accessoires. La centrale NOOR 1 possède désormais un système de traçage fiable avec un taux de panne réduit, une technique de régulation et de mesure avancée et des appareils de surveillance haut de gamme.

Mais NOOR 1 n'est qu'un début : Le Maroc prévoit déjà NOOR 2, NOOR 3 et NOOR 4. Sur une surface de 3 000 ha, l'ensemble du complexe doit produire 500 MW d'énergie pour près de 1,23 million de personnes, ce qui implique une production de CO2 de 600 000 tonnes ! Le projet de Ouazarzarte est un projet phare pour une production d'énergie respectueuse de l'environnement et pauvre en carbone - et eltherm y contribue avec sa technologie avancée.


eltherm remporte le projet Xina Solar

eltherm Afrique du Sud a été chargée de la conception et de l'installation du système de traçage électrique de la centrale solaire Xina Solar One. Il s'agit du premier grand projet de eltherm en Afrique du Sud depuis l'ouverture de l'agence à Johannesbourg il y a environ un an. Le contrat attribué à eltherm par Abengoa, inclut le développement personnalisé, l'ingénierie et l'installation du système de traçage de Xina Solar One.

Des kilomètres de câbles chauffants à isolation minérale sont utilisés pour le chauffage de l'installation héliothermique. Grâce à leurs liaisons soudées au laser, ces câbles sont entièrement étanches à l'eau et évitent ainsi les dommages éventuels susceptibles de se produire par pénétration de l'eau. De plus, le système de traçage est commandé et surveillé par le système TraceVision® personnalisable de eltherm qui assure un fonctionnement efficace sans perturbations.

L'installation du système de traçage de Xina Solar One débutera en juin 2016 et sa réalisation prendra six à huit mois. Giles Maynard, directeur général de eltherm SA déclare : “Nous sommes très fiers de faire partie de ce processus important qui marque la première pierre en termes de croissance sur le marché CSP (Concentrated Solar Power, énergie solaire concentrée) en Afrique du Sud. Ce projet pose également les jalons pour notre objectif visant à devenir l'un des leaders du marché dans le domaine du traçage électrique en Afrique du Sud et souligne notre engagement visant à contribuer au développement économique et durable de notre pays ."

La technologie de miroir parabolique de 100 mégawatts de Xina Solar One est équipée d'une cuve de sel fondu qui permet de stocker et de fournir jusqu'à cinq heures d'énergie thermique en heures de pointe même après le coucher du soleil. Le système de traçage contribue ici considérablement au stockage et à l'exploitation de l'énergie solaire. L'installation alimentera plus de 95 000 foyers en énergie et contribuera à réaliser une économie de 348 000 tonnes de CO2 par an.


Retour à "Traçage pour les installations et équipements industriels"

Innovations in Heat Tracing
© Copyright 2016
eltherm GmbH
Ernst-Heinkel-Straße 6-10
57299 Burbach
Allemagne
Phone: +49 (0) 27 36 / 44 13-0
Fax: +49 (0) 27 36 / 44 13-50
E-Mail: info@eltherm.com