Électricité provenant de quatre centrales
Imposant: Eine der drei Speicherpumpen in der Zentrale Ferrera.
Rénovation complète des centrales électriques de Hinterrhein
La société Kraftwerke Hinterrhein AG (KHR) exploite le plus grand complexe hydroélectrique du canton suisse des Grisons. Grâce à un groupe de trois centrales, KHR produit depuis 50 ans en moyenne annuelle environ 1 400 GWh d'électricité respectueuse de l'environnement. Ces dernières années, les installations ont été entièrement rénovées, ce qui a représenté un défi de taille en raison de la complexité du projet, du calendrier et des conditions externes.
Après des décennies d'études et de négociations, la société Kraftwerke Hinterrhein AG a été fondée en 1956 sur la base d'un traité conclu en 1949 entre la Suisse et l'Italie. L'un des plus grands projets de construction suisses des années 1950 et 1960 a alors été lancé : avec un montant d'investissement de plus de 600 millions de francs, environ 37 kilomètres de nouvelles routes et chemins, dix téléphériques, 13 captages de ruisseaux, cinq barrages, 59 km de galeries et de puits et trois centrales électriques ont été construits en seulement six ans, et près de 110 kilomètres de lignes de transport ont été posés. En 1959, au plus fort des travaux, près de 3 400 personnes étaient employées sur les chantiers.
Nœud important d'alimentation électrique
Depuis septembre 1963, le complexe hydroélectrique comprenant les centrales de Ferrera, Bärenburg et Sils est en service. En 1968, la centrale de Thusis a été mise en service. Elle exploite les eaux résiduelles et les eaux de dotation restantes dans la Hinterrhein. Avec une puissance installée de 650 MW, les turbines exploitent la force de l'eau sur trois niveaux de centrales, depuis le lac de retenue Lago di Lei, situé à 1 931 m d'altitude, jusqu'à Sils, à 667 m d'altitude. Grâce à la centrale souterraine de Ferrera, d'une puissance de pompage de 90 MW, l'eau déjà turbinée peut être repompée du bassin de compensation ou du lac de retenue de Sufers vers le Lago di Lei.
Le barrage du réservoir saisonnier de Valle di Lei est une œuvre exceptionnelle : 840 000 m3 de béton ont été utilisés pour construire le mur du barrage, dont la longueur au sommet est de 690 mètres. Avec une capacité de 197 millions de m3, ce réservoir est le troisième plus grand de Suisse. Les installations de commutation 220/380 kV de swissgrid à Sils sont tout aussi impressionnantes : près de 25 % de l'électricité consommée en Suisse et environ 30 % de l'énergie électrique produite à partir de l'énergie hydraulique en Suisse transitent par ces installations. Sils constitue ainsi un nœud important du réseau électrique suisse et européen.
Rénovation complète après 50 ans
« Après 50 ans d'exploitation, de nombreux composants de notre infrastructure avaient atteint leur durée de vie maximale », explique Guido Conrad, directeur de KHR, pour justifier la rénovation complète des installations, qui a représenté un investissement d'environ 300 millions de francs. Comme la puissance des installations n'est pas augmentée, aucune modification de concession n'était nécessaire pour la rénovation : « Grâce à l'utilisation des technologies les plus modernes, l'efficacité des installations de production peut néanmoins être améliorée », explique Guido Conrad. « Le simple remplacement des anciennes roues de turbine par des nouvelles permet d'améliorer le rendement d'environ 3 %. »
Rénovation respectueuse de l'environnement – interruptions minimales de l'exploitation
Alors que les installations de taille comparable sont souvent rénovées par étapes, les KHR ont opté pour une rénovation complète avec un minimum d'interruptions de service. « Ce fut certainement l'une des tâches les plus difficiles », explique Guido Conrad, « car pour accéder aux parties de l'installation en contact avec l'eau, il a fallu vider tous les lacs de retenue et bassins. » Les KHR tenaient à ce que le processus soit extrêmement respectueux de l'environnement, c'est pourquoi des mesures importantes ont été prises en parallèle pour protéger les plantes, les animaux et les micro-organismes. En raison des conditions hydrologiques, la plupart des travaux ont été effectués pendant les mois d'hiver, « même si les conditions extérieures dans les montagnes ne sont pas vraiment idéales », explique Guido Conrad à propos du calendrier, avant d'ajouter : « Pendant deux ans, nous avons toutefois dû nous attendre à une production d'électricité réduite en hiver, qui ne représente qu'environ 12 % de notre production annuelle sur l'ensemble de la phase du projet de rénovation. »
« Rittmeyer est un partenaire du projet à part entière. »
Renouvellement complet du système de contrôle-commande
Cependant, ce ne sont pas seulement les 13 grands groupes de machines de la KHR qui sont renouvelés et révisés, mais aussi l'ensemble du système de contrôle-commande. Le projet global a été divisé en une centaine de lots et fait l'objet d'un appel d'offres public. « Pour le renouvellement du système de contrôle-commande, Rittmeyer a soumis l'offre la plus avantageuse et a su convaincre grâce à ses excellentes références », se souvient Guido Conrad.
En fonctionnement normal, toutes les installations des centrales électriques de Hinterrhein sont désormais surveillées et commandées depuis le poste de contrôle centralisé de Sils. Cela repose sur un système global RITOP distribué avec des sous-systèmes client/serveur redondants dans chacune des quatre centrales électriques. Plus de 150 stations de processus du système RIFLEX M1 d’automatisation et de télécommande automatisent les 21 groupes de machines ainsi que les installations dans 26 objets extérieurs. Plus de 200 armoires électriques, toutes fabriquées dans l'usine Rittmeyer de Baar, abritent désormais les commandes des machines, les régulateurs de turbine, les régulateurs de tension et la protection électrique. « Dans la mesure du possible, les installations sont identiques sur tous les sites des centrales électriques », explique Guido Conrad à propos de la mise en œuvre. Cela simplifie non seulement la gestion des pièces de rechange, mais réduit également les coûts d'exploitation et de maintenance.
Dans les délais
Plus des deux tiers de la phase de construction sont terminés, la plupart des travaux sont dans les délais. « Les exigences envers les techniciens de contrôle sont particulièrement élevées. Ils n'interviennent qu'à la toute fin et doivent compenser tous les retards survenus pendant la transformation des installations », explique Guido Conrad. Outre les aspects purement techniques, la complexité de l'ensemble du projet impose donc des exigences exceptionnelles à la direction du projet et à la compétence en tant qu'intégrateur de systèmes. La collaboration a convaincu Guido Conrad : « Rittmeyer est un partenaire de projet à notre hauteur, toujours ouvert, équitable et doté d'une grande expertise. »
Tous les travaux seront terminés au milieu de l'année 2016 et les centrales électriques de Hinterrhein, équipées de la technologie de contrôle-commande Rittmeyer, entameront un nouveau demi-siècle d'exploitation sûre.
Crédit photo : Kraftwerke Hinterrhein
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