Centrale électrique solaire de Haixi, Chine

Projet Client

Maître d'ouvrage :

Luneng Group Co., Ltd.

Calcul de la structure acier :

Allcons Industry s.r.o.
www.allcons.cz/en/

Entreprise générale :

Shandong Electric Power Construction Corporation III (SEPCO III)

Concepteur des technologies de production d'énergie :

Cockerill Maintenance & Ingenierie s.a. (CMI)

Caractéristiques de la tour

Un complexe de 23 centrales multi-énergies est en cours de construction près de la ville de Haixi, dans la province chinoise de Qinghai. Celui-ci combine diverses technologies afin de produire de l'électricité à partir de plusieurs sources d'énergie renouvelables. Ce complexe compte notamment une centrale électrique solaire d'une puissance de 50 MW avec une tour solaire de 188,5 m de hauteur. La structure porteuse de celle-ci devrait être achevée au milieu de l'année 2019.

La centrale électrique solaire est équipée d'une technologie héliothermodynamique (Concentrated Solar Power, CSP) moderne qui permet de stocker l'énergie solaire à l'aide d'un fluide caloporteur, assurant ainsi la production d'électricité y compris la nuit.

Les rayons du soleil sont concentrés à l'aide d'un système composé de centaines de miroirs qui envoient le rayonnement vers un récepteur situé au sommet de la tour. L'énergie solaire absorbée est convertie en énergie thermique dans le receveur en chauffant du sel fondu (Molten Salt Liquid, MSL), qui est ensuite conservé dans des conteneurs pendant 12 heures au maximum. La vapeur chauffée par le fluide caloporteur à base de sel fondu dans le générateur de vapeur fait fonctionner une turbine qui alimente la génératrice d'électricité.

Structure

La tour est constituée d'une partie inférieure en béton de 147,5 m de hauteur et d'une partie supérieure de 41 m de hauteur en acier abritant le récepteur solaire. La structure acier du récepteur a été calculée dans RFEM par ALLCONS Industry s.r.o., une société tchèque cliente de Dlubal Software.

Le calcul de cette structure constituait un véritable défi car le complexe est situé dans une zone de sismicité présentant des conditions météorologiques difficiles et se trouve bien au-dessus du niveau de la mer. Tous les calculs devaient en outre être effectués selon les normes chinoises. Des conditions de température variables devaient être prises en compte pour le calcul de la structure acier du récepteur, car les surfaces des panneaux solaires sont exposées à un flux thermique 1 000 fois supérieur au flux solaire normal lorsqu'elles sont éclairées. Un système d'ancrage à plusieurs niveaux a été développé pour permettre les mouvements de la structure dans la direction radiale et ainsi garantir que la dilatation thermique des éléments acier et béton s'effectue.

Il était également nécessaire de considérer les charges de vent en raison de la hauteur et de la forme cylindrique de la tour solaire. Les turbulences du vent sont en effet susceptibles de provoquer des vibrations transversales. Les effets du vent et de la sismicité ont été calculés dans RFEM sur un modèle de tour complet et le projet devait donc être réalisé en étroite collaboration avec l'équipe chinoise chargée de la conception de la partie béton de la tour. Les deux équipes ont œuvré de concert afin d'obtenir des résultats avec un écart maximal de 1 %. 

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Programme de base

Logiciel de calcul de structures aux éléments finis (MEF) pour les structures 2D et 3D composées de plaques, voiles, coques, barres (poutres), solides et éléments d'assemblage

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Vérification des barres en acier selon GB 50017-2003 (Norme Chinoise)

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RFEM Structures en acier
RF-STEEL 5.xx

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Analyses de contraintes des barres et des surfaces

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Prix de la première licence
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RFEM Analyses dynamiques
RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads 5.xx

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Analyse sismique et statique de charge par la méthode du spectre de réponse multimodal

Prix de la première licence
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Analyse dynamique et sismique avec analyse de l'historique de temps et analyse multimodale du spectre de réponse

Prix de la première licence
1 120,00 USD