Centrale pompaggio-turbinaggio Nant de Drance
Stabilizzazione della rete di distribuzione della corrente europea e garantire l’approvvigionamento elettrico in Svizzera
La centrale idroelettrica di Nant de Drance è stata concepita con gli obiettivi di sfruttare l’enorme potenziale idroelettrico delle Alpi svizzere, garantendo così la stabilità della rete di distribuzione di corrente elettrica europea e garantire l’approvvigionamento elettrico sul territorio nazionale. La centrale Nant de Drance è una delle centrali di pompaggio e turbinaggio fra le più grandi d’Europa, con una potenza di stoccaggio pari a 25 milioni di m³.
AFRY è stata incaricata dal committente nel 2002 di sviluppare la realizzazione di questo progetto attraverso lo studio di fattibilità, il progetto di massima, il progetto definitivo e il progetto di pubblicazione e tramite la procedura d'appalto di condurlo fino alla fase d'esecuzione. I lavori di costruzione sono iniziati nell'autunno 2008, con AFRY quale progettista generale fino all’autunno 2012. A partire dall’autunno 2012 AFRY ha ripreso diversi ruoli chiave nel progetto. AFRY si è occupata, tra l'altro, del coordinamento tecnico dell'intero progetto, del piano esecutivo, della sorveglianza del progetto, della creazione di un sistema di gestione dei dati, della progettazione e della gestione della costruzione della carpenteria idraulica, dell'elettromeccanica e dell'elettrotecnica, nonché del monitoraggio della diga e della deformazione della valle. L'impianto è stato messo in funzione nell'autunno del 2022.
Caratteristiche della centrale pompaggio-turbinaggio Nant de Drance
La centrale pompaggio-turbinaggio di Nant de Drance, potenza nominale 900-MW, è stata progettata sfruttando i due bacini esistenti di Vieux Emosson, (lago artificiale superiore) e d'Emosson (lago artificiale inferiore) sulle Alpi svizzere. L’altezza di caduta disponibile tra i due bacini è di 395 m. Il volume del bacino superiore è stato ampliato innalzando di 20 m la diga esistente.
Nant de Drance consiste in un sistema a due corsi d'acqua indipendenti. Ogni parte è costituita da una galleria in pressione di ca. 2350 m e da un pozzo verticale profondo 425 m. Tunnel lunghi quasi 13 km consentono l'accesso senza neve per tutto l’anno agli impianti.
Il complesso sotterraneo della centrale è composto principalmente dalla caverna principale (194x52x32 m), dalla caverna del trasformatore (132x18x18 m) e da tre tunnel d'accesso, di cui il tunnel più lungo è il tunnel d'accesso alla caverna della centrale.
La sua lunghezza è di 5,6 km, è scavato con una TBM per rocce dure con diametro di 9,45 m e una pendenza massima del 12% (accesso possibile anche in inverno). Le sei unità di pompaggio con turbina Francis reversibili verticali di massimo 157 MW ciascuna e i gruppi motore-generatore asincroni verticali di 170 MVA, nonché altri elementi centrali dell'impianto, costituiscono il nucleo della centrale di pompaggio di Nant de Drance.
Nant de Drance come progetto del secolo
Con un costo di poco più di 2 miliardi di franchi, il progetto sarà una parte importante della strategia energetica della Svizzera e dell'Europa. Grazie alla sua potenza installata di 900 MW, la centrale sarà in grado di produrre grandi quantità di elettricità o di immagazzinare energia in un tempo molto breve. L'alta flessibilità sarà uno dei principali punti di forza di questo impianto, poiché la quantità volatile di elettricità generata dalle nuove fonti di energia rinnovabile può essere immagazzinata in modo ottimale in questo modo.
AFRY ha fornito servizi dallo studio preliminare alla messa in esercizio in molti settori di competenza:
- Direzione generale
- Coordinamento tecnico specializzato
- Gestione del progetto
- Gestione dei dati
- Tunnel
- Carpenteria idraulica
- Direzione lavori
- Elettromeccanica
- Elettrotecnica
- Domotica
- Sicurezza
- Idrogeologia
Progettista generale (tutti i settori specialistici) per le fasi di studio preliminare, progetto preliminare, progetto definitivo, domanda di costruzione e di concessione, appalto e esecuzione (fino a 10/2012).
Il coordinamento tecnico è stato eseguito utilizzando il BIM (Building Information Modeling) e il metodo BIM: I modelli 3D delle strutture civili e dei vari componenti, come valvole, turbine, generatori, condotti per cavi, sistemi di tubature, ecc. sono stati scambiati tra AFRY e i fornitori per coordinare e ottimizzare il layout e la disposizione della centrale elettrica; la gestione delle richieste di modifica, delle interferenze rilevate o di altri problemi; i modelli sono stati utilizzati per la visualizzazione e la simulazione dei processi di assemblaggio.
AFRY ha ottenuto l'Arc-Award BIM focus on Collaboration (Organizzatore: Docu Media Svizzera, assegnato da: Documentazione Edilizia Svizzera) per il lavoro svolto a Nant de Drance nel 2017.
Sorveglianza del progetto e gestione dei costi, previsioni di costo a vita intera, gestione del contratto, gestione dei claim, pianificazione della realizzazione e delle scadenze, gestione delle informazioni durante tutto il periodo di costruzione, gestione del rischio, supporto al committente incl. allestimento del manuale di progetto e trasferimento dei costi del progetto verso i conti operativi del cliente.
Creazione di sistemi di gestione dei dati con un modello di dati coordinato, compresa la creazione e il monitoraggio di un'interfaccia per lo scambio reciproco di documenti.
Ottimizzazione del progetto preliminare; progetto definitivo; allestimento dei documenti d’appalto e valutazione delle offerte; piano esecutivo per i corsi d’acqua, tunnel e cunicoli d’accesso, pozzetti e varie caverne; direzione tecnica dei lavori; accompagnamento per la messa in esercizio; membro del gruppo di esperti per la sicurezza delle dighe.
Corsi d'acqua costituiti da manufatti di ingresso/uscita, cunicoli in pressione in calcestruzzo e blindate in acciaio, camera di scorrimento con valvola a farfalla, pozzi verticali, caverna di protezione con due paratoie rotanti, studi, bozza preliminare, pianificazione d’appalto e costruzione, procedura d’appalto, valutazione delle offerte, piano esecutivo e direzione lavori specialistica.
Direzione generale dei lavori fino al 07/2011, capo della direzione lavori, direzione locale lavori secondo fase SIA, esecuzione incl. gestione delle scadenze, del contratto e dei costi.
Turbine di pompaggio, valvole a sfera sul lato superiore e inferiore dell'acqua, generatore a motore con convertitore di frequenza, controllore (idraulico e digitale), sistema di raffreddamento, condotta di spinta, sistema di riempimento, sistema ad aria compressa, stoccaggio olio e sistemi di trattamento, impianto di gru in caverna, studio preliminare, ricerca del modello, progettazione, progetto definitivo, allestimento documenti concorso d’appalto, valutazione delle offerte e aggiudicazione, sviluppo del progetto e piano esecutivo, inoltre supporto nella direzione di montaggio e messa in esercizio.
Trasformatori, impianti GIS, uso personale, controllo del processo e protezione (sostegno) studio preliminare, progettazione, progetto definitivo, allestimento documenti concorso d’appalto, valutazione delle offerte e aggiudicazione, sviluppo del progetto e piano esecutivo, inoltre supporto nella direzione di montaggio e messa in esercizio.
Sanitari, HVAC, luce + potenza, protezione antincendio progetto preliminare, progetto definitivo, domanda di costruzione e concessione, supporto direzione lavori finiture interne.
Impostazione del concetto di monitoraggio, aumento del monitoraggio delle dighe e delle deformazioni della valle durante lo scavo con sabbiatura e TBM. (Software DAMOSY), monitoraggio dello spostamento di caverne e cunicoli (Software 2doc); membro del gruppo di esperti del BFE; Pianificazione e monitoraggio del primo riempimento, elaborazione di un concetto di sicurezza per l'intera struttura.
Creazione di un modello idrogeologico nello studio di fattibilità e progettazione e realizzazione di varie soluzioni geotecniche.
Martin Aemmer, responsabile del settore idroelettrico:
Nant de Drance è uno dei progetti faro della industrial idroelettrica svizzere nei tempi moderni. I visionari hanno dimostrato lungimiranza con questo progetto molti anni fa. AFRY è orgogliosa di aver contribuito in modo significativo e complessivo allo sviluppo di questo progetto con le sue ampie competenze nelle campe dell'energia e delle infrastrutture.
Dati di progetto
Committente: Nant de Drance SA, fondata il 07.11.2008 con la partecipazione di Alpiq Suisse SA (39%), FFS (36%), opere industriali Basilea (15%), canton Vallese (10%)
Costi generali di progetto: ca. CHF 2.2 Mrd.
Onorario totale AFRY: ca. CHF 100 Mio.
Periodo delle prestazioni: 2002 - 2022
Servizi: studio preliminare (2002), progetto preliminare (2004 – 2006), domanda di costruzione e concessione (2006 – 2007), concorso d’appalto (2006 – 2007), esecuzione (dal 2008), direzione edilizia e di montaggio (dal 2008), messa in esercizio (sostegno) (2017 – 2022)
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