Raphaël Cohen est le président et le fondateur de R. Cohen & Assoc. Electrical & Automation Consulting Engineers Ltd. qui offre des services hautement professionnels dans les domaines du génie électrique, de la distribution d’énergie, du traitement industriel, de l’automatisation, des systèmes basse tension, de l’éclairage, des systèmes de gestion des bâtiments et des systèmes d’économie d’énergie.
La centrale électrique de Gilboa, située à 60 km à l’est de Haïfa, augmente la capacité installée de production d’électricité d’Israël de 2,5 %. Il contribue à accroître la fiabilité de l’approvisionnement en électricité et constituera un outil important pour contrôler la demande et la distribution de l’électricité. Pendant les heures creuses, le pompage-turbinage utilise l’énergie d’autres centrales électriques pour transférer l’eau vers un réservoir de stockage élevé. Aux heures de pointe, lorsque la demande d’électricité est beaucoup plus élevée, l’eau stockée est réutilisée pour produire de l’électricité. Cela permet de réduire le coût global d’exploitation de la production d’électricité et de niveler la production fluctuante des sources d’énergie intermittentes.
Raphael Cohen a gentiment accepté de s’entretenir avec SERGI TRANSFORMER PROTECTOR dans son bureau de Tel Aviv et a répondu à nos questions relatives à ce projet remarquable.
Pourriez-vous décrire la centrale de pompage-turbinage de Gilboa (PSPP), son caractère unique et l’importance de ce projet pour Israël ?
Ce PSPP est très important dans un pays comme Israël qui est totalement indépendant pour son approvisionnement en électricité et avec des pics d’électricité très importants pendant la journée. L’électricité ne peut pas être stockée, mais l’énergie le peut. Le PPSP stocke l’énergie sous forme d’eau qui peut être libérée en cas de besoin.
La centrale électrique de Gilboa a contribué à accroître la fiabilité de l’approvisionnement en électricité et a fourni un outil important pour contrôler la demande et la distribution de l’électricité. Le PPSP dispose de deux réservoirs (supérieur et inférieur) contenant chacun 2,4 millions de mètres cubes d’eau.
La différence de hauteur entre les deux réservoirs est de 574 mètres, ce qui donne une chute d’eau très rapide qui génère de l’énergie grâce à de puissantes pompes. Lors de la vidange du réservoir supérieur, la centrale peut fournir une puissance soudaine allant jusqu’à 300 MW en 2 minutes, ce qui correspond à 300 000 climatiseurs allumés en même temps. Lorsque le réservoir inférieur est plein, la centrale pompe l’eau vers le réservoir supérieur où elle attend que le prochain pic d’électricité soit libéré.
L’une des particularités de la centrale électrique de Gilboa est la sous-station souterraine. Pourriez-vous nous décrire le site ?
Le site dispose d’un tunnel à l’intérieur de la montagne d’environ 2,2 km de long avec une centrale électrique souterraine composée de 2 cavernes. La première caverne abrite les 2 pompes-turbines et les générateurs, les vannes d’admission principales et les équipements associés. La deuxième caverne abrite les deux transformateurs de puissance principaux (180 MVA) et l’équipement de démarrage commun (convertisseur de fréquence statique et équipements associés).
Il s’agit d’une zone totalement fermée en contrebas de la montagne, ce qui est un problème dont nous parlerons plus tard. L’électricité est produite à 15,75 kV, puis augmentée à 161 kV, qui est la tension du réseau principal d’Israël. Les câbles de 161 kV parcourent 1500 mètres dans la centrale électrique souterraine jusqu’à ce qu’ils atteignent une sous-station extérieure qui relie la centrale au réseau avec 2 lignes.
Ce projet a été le premier en Israël et c’est pour cette raison qu’il était très important qu’il soit réalisé avec succès.
Comment avez-vous connu SERGI TRANSFORMER PROTECTOR (TP) ?
Au début, nous ne connaissions pas SERGI. Lorsque nous avons commencé à concevoir le projet, nous avons préparé le cahier des charges. Il n’y a pas d’autre projet en Israël avec des transformateurs souterrains.
Nous avions peur que si une explosion pouvait se produire, toute la montagne s’effondrerait et le projet disparaîtrait. Nous avons donc mis une phrase dans le cahier des charges que la précaution et la conception doivent être faites pour éviter toute explosion du transformateur mais sans connaître la solution à utiliser.
Puis le Consultant d’Electricité de France (EDF) nous a recommandé SERGI mais à l’époque nous ne savions pas ce que c’était.
Nous avons cherché des informations sur le TRANSFORMATEUR PROTECTOR (TP), et il s’est avéré être la solution parfaite pour le pompage-stockage Gilboa. Nous avons été les premiers à utiliser cette technologie en Israël et lors du congrès de l’EILAT en 2015, j’ai pu présenter le projet aux participants et expliquer les avantages du TP en tant que solution de prévention contre les explosions et les incendies de transformateurs.
Quelles seraient les conséquences d’une explosion de transformateur pour la centrale ?
En raison des risques d’explosion des transformateurs, la centrale électrique pourrait être détruite par une explosion, le feu se propagerait dans le tunnel et la montagne pourrait s’effondrer. L’eau pourrait inonder toute l’usine souterraine et le générateur pourrait exploser. Un désastre complet !
Pouvez-vous nous expliquer les raisons pour lesquelles le TP a été installé sur les transformateurs de la centrale électrique de Gilboa ?
La raison en était très simple. Il s’agissait d’éliminer le risque d’une explosion suivie de conséquences catastrophiques comme l’effondrement de la montagne. Outre la protection en cas de défaut interne, le TP protège également le transformateur de tout incendie externe.
Quelles ont été les étapes clés de ce projet ?
Nous avons d’abord validé le cahier des charges avec EDF, qui a été notre consultant pour ce projet. Avec 100 ans d’expérience dans l’hydroélectricité, 400 centrales hydroélectriques, 700 barrages et 7 grands PPSP en France, EDF, était le consultant idéal pour ce projet car c’est l’une des rares entreprises au monde à concevoir, construire, exploiter et entretenir des centrales hydroélectriques et en particulier PPSP depuis des années. }
Nous avons eu plusieurs réunions entre les partenaires onshore (SERGI) et offshore (ELCO) pour clarifier et valider la conception finale, pour préciser le cahier des charges de l’installation. Nous sommes également allés à Paris pour un FAT au siège de SERGI avant d’expédier le matériel en Israël. Tout au long du processus, depuis les spécifications techniques jusqu’à la mise en service, SERGI a supervisé toutes les étapes. Un ingénieur SERGI est venu sur place lors de l’installation et est revenu pour la mise en service du TP.
Quels ont été les défis techniques de ce projet et comment ont-ils été résolus ?
Comme nous l’avons déjà dit, le PPSP de Gilboa est le tout premier en Israël, ce qui a été un défi dès le début. Pour cette raison, il était important d’être accompagné par un très bon consultant comme EDF.
Non seulement le projet PPSP et TP étaient nouveaux pour nous, mais ils étaient également nouveaux pour Israël car il s’agissait de sa première installation dans le pays. Pour cette raison, le soutien complet de l’équipe SERGI a été très apprécié et important pour en faire un succès complet. Quelques défis mineurs étaient les suivants : Nous avons dû clarifier si nous voulions utiliser le signal SERGI pour déclencher le transformateur.
Nous avons finalement opté pour cette solution car c’est le moyen le plus rapide de déclencher un transformateur. De nombreux partenaires tels que EDF, ELECTRA, VON ROLL, etc. ont été impliqués dans le projet, qui nécessitait une bonne communication et une bonne coordination.
Comme l’énergie hydraulique est située à l’intérieur de la caverne, nous devions trouver une solution optimale pour l’évacuation du gaz à travers le tunnel.
Que pensez-vous du TP après les avoir installés sur site.
Nous sommes très positifs à propos du TP et de la sécurité qu’il apporte à notre installation.
À qui recommanderiez-vous le TP ?
Je recommanderais vivement le TP à mon domaine, non seulement pour les transformateurs intérieurs, mais aussi pour les transformateurs extérieurs. Quelques sous-stations sont en cours de conception en Israël et toutes sont destinées à être protégées par le TP comme principale précaution.
À mon avis, le coût du TP est tout à fait justifié. Les conséquences de la perte d’un transformateur seraient catastrophiques :
- La fermeture temporaire de l’usine entre 8 mois et 1 an, ce qui est très coûteux.
- La réparation d’un transformateur qui peut prendre jusqu’à 18 mois.
- Entre-temps, l’usine de production a été paralysée, ce qui a entraîné la perte du marché.
- L’impossibilité de reprendre le marché aux concurrents et finalement la fermeture de l’entreprise.
Vous prévoyez de nouveaux projets avec le TP ?
Oui, nous avons peu de sous-stations en cours de conception qui seront protégées par le TP.
Les premiers transformateurs seront :
• 1 x 45 MVA
• 2 x 180 MVA
La centrale électrique de Gilboa est le premier PPSP en Israël et, pour cette raison, un précurseur et un modèle pour l’avenir comme d’autres projets similaires qui sont en cours.
