Centrale de pompage-turbinage Nant de Drance
Stabiliser le réseau européen et garantir l'approvisionnement en électricité de la Suisse
La centrale de pompage-turbinage de Nant de Drance a été conçue afin d'exploiter une partie de l'énorme potentiel hydroélectrique des Alpes suisses afin de stabiliser le réseau européen et de garantir l'approvisionnement en électricité de la Suisse. Il s'agit de l'une des centrales de pompage-turbinage les plus puissantes d'Europe, avec une capacité de stockage de 25 millions de mètres cubes.
AFRY a été mandatée par le client en 2002 pour développer ce projet et le mener à maturité via l'étude de faisabilité, le projet préliminaire, de l'ouvrage ainsi que via les appels d'offres. Les travaux de construction ont commencé à l'automne 2008, avec AFRY comme planificateur général jusqu'à l'automne 2012. À partir de l'automne 2012, AFRY a assumé divers rôles clés dans le projet. Entre autres, AFRY était chargée de la coordination technique spécialisée de l'ensemble du projet, de la planification de l'exécution, du contrôle du projet, de la mise en place d'un système de gestion des données, de la planification et de la direction des travaux, de la construction hydraulique en acier, de l'électromécanique et de l'électrotechnique, ainsi que de la surveillance renforcée des barrages et des déformations de la vallée. L'installation a été mise en service à l'automne 2022.
Propriétés centrale de pompage-turbinage Nant de Drance
La centrale de pompage-turbinage de 900-MW de Nant de Drance a été mise en place en utilisant les deux réservoirs existants de Vieux Emosson (retenue supérieure) et Emosson (retenue inférieure) dans les Alpes suisses. La hauteur de chute maximale disponible entre ces deux réservoirs est de 395 m. La capacité du réservoir supérieur a été doublé grâce à une surélévation de 20 m du barrage existant.
Nant de Drance consiste en deux systèmes de voies d'eau indépendants, chaque partie étant composée d’env. 2350 m de galeries et d’un puits vertical de 425 m de profondeur. Près de 13 km de tunnel permettent d’accéder aux installations tout au long de l’année sans neige.
La centrale souterraine est principalement composée de la caverne principale (194x52x32 m), de la caverne du transformateur (132x18x18 m) et de trois tunnels d’accès, le tunnel le plus long est le tunnel d'accès à la caverne des machines.
Il est lon de 5,6 km, creusé avec un TBM à roche dure de 9,45 m de diamètre et une inclinaison maximale de 12% (accès hivernal possible). Les six groupes de pompage-turbinage Francis verticaux et réversibles de 157 MW maximum chacun et les groupes verticaux moteur-générateur asynchrone de 170 MVA ainsi que d'autres éléments centraux de l'installation constituent le cœur de l'équipement de la centrale de pompage-turbinage de Nant de Drance.
Le Nant de Drance comme projet du siècle
Avec un coût d'un peu plus de 2 milliards de francs suisses, le projet est un élément important de la stratégie énergétique suisse et européenne. Grâce à sa puissance installée de 900 MW, la centrale peut produire de grandes quantités d'électricité ou stocker de l'énergie dans un délai très court. La grande flexibilité est l'un des principaux atouts de cette centrale, car la quantité volatile d'électricité produite à partir des nouvelles sources d'énergie renouvelables peut ainsi être stockée de manière optimale.
AFRY a fourni des services dans de nombreux domaines, depuis l'étude préliminaire jusqu'à la mise en service :
- Direction générale
- Coordination technique spécialisée
- Gestion de projet
- Gestion des données
- Construction de tunnels
- Construction hydraulique en acier
- Direction des travaux
- Système électromécanique
- Technique du bâtiment
- Sécurité
- Hydrogéologie
Planificateur général (tous les domaines spécialisés) pour les phases d'étude préliminaire, d'avant-projet, de projet de construction, de demande de permis de construire, d'appel d'offres et de réalisation (jusqu'à 10/2012)
La coordination technique a été réalisée à l'aide de la méthode BIM (Building Information Modeling) : Des modèles 3D des structures civiles et de divers équipements tels que les vannes, les turbines, les générateurs, les conduits de câbles, la tuyauterie, etc. ont été échangés entre AFRY et les fournisseurs afin de coordonner et d'optimiser la disposition et l'agencement de la centrale électrique ; la gestion des demandes de changement, des conflits détectés ou d'autres problèmes ; les modèles ont été utilisés pour la visualisation et la simulation des processus d'assemblage.
AFRY a obtenu le Arc-Award BIM focus on Collaboration (Organisateur : Docu Media Suisse, décerné par : Documentation suisse de la construction) pour les travaux réalisés à Nant de Drance en 2017.
Contrôle de projet avec gestion des coûts, les prévisions de coûts finaux, gestion des contrats, la gestion des réclamations, planification de la mise en place et du déroulement, gestion des informations pendant toute la durée de la construction, gestion des risques, assistance au maître d'ouvrage, y compris élaboration du manuel de projet et transfert des coûts du projet vers les comptes d'exploitation du client.
Mise en place de systèmes de gestion des données avec un modèle de données harmonisé, y compris la mise en place et la surveillance d'une interface pour l'échange mutuel des documents.
Optimisation de l'avant-projet ; projet de construction ; établissement des documents d'appel d'offres et évaluation des offres ; planification de l'exécution des voies d'eau motrice, des tunnels/galeries d'accès, des puits et de différentes cavernes ; direction technique des travaux ; accompagnement de la mise en service ; membre du groupe d'experts pour la sécurité des barrages
Études, avant-projet, planification de l'appel d'offres et planification des travaux, procédure d'appel d'offres, évaluation des offres, planification de l'exécution et direction technique des travaux
Direction générale des travaux jusqu'en 07/2011, Direction des travaux en chef, direction locale des travaux selon SIA phase réalisation, y compris gestion des délais, des contrats et des coûts
Turbines de pompage, vannes sphériques en amont et en aval, moteur-générateur avec convertisseur de fréquence, régulateurs (hydrauliques et numériques), système de refroidissement, système de remplissage du puits blindé, système d'air comprimé, stockage du pétrole et systèmes de traitement, installations de grues dans les cavernes. Études préliminaires, essais sur maquette, conception, projet de construction, élaboration des documents d'appel d'offres, comparaison des offres et attribution, gestion du projet et planification de l'exécution ainsi que soutien lors de la direction du montage et de la mise en service
Sanitaire, CVC, lumière + force, protection incendie Avant-projet, projet de construction, demande de permis de construire
Mise en place d'un concept de surveillance, surveillance accrue des barrages et des déformations de la vallée pendant l'excavation à l'explosif et au tunnelier (logiciel DAMOSY), surveillance du déplacement des cavernes et des galeries (logiciel 2doc), planification et suivi du premier remplissage, elaboration d'un concept de sécurité pour l'ensemble de l'installation, membre du groupe d'experts de l'OFEN
Création d'un modèle hydrogéologique dans le cadre de l'étude de faisabilité et planification et réalisation de diverses solutions géotechniques
Martin Aemmer, Responsable du secteur Hydropower :
Nant de Drance est l'un des projets phares de l'hydroélectricité suisse moderne. Les visionnaires ont fait preuve de clairvoyance avec ce projet il y a de nombreuses années. AFRY est fière d'avoir contribué de manière significative au développement global de ce projet avec ses larges compétences en matière d'énergie et d'infrastructure.
Données du projet
Client : Nant de Drance SA, fondé le 07.11.2008 avec les participations de Alpiq Suisse SA (39%), Chemins de fer fédéraux suisses (36%), Usines industrielles de Bâle (15%), Canton du Valais (10%)
Coût total du projet : env. CHF 2.2 Mrd.
Total des honoraires AFRY : env. CHF 100 Mio.
Période travaux : 2002 - 2022
Prestations : Etudes préliminaires (2002), Avant-projet (2004 – 2006), Demande de permis de construire (2006 – 2007), Appel d’offres (2006 – 2007), Réalisation (ab 2008), Direction des travaux (ab 2008), Mise en service (aide) (2017 – 2022)
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