Centrale hydroélectrique de Colley Wobbles
La centrale hydroélectrique de Colley Wobbles est une centrale hydroélectrique située sur la Mbhashe, dans la province du Cap-Oriental, en Afrique du Sud. Mise en service en 1985, elle utilise une dérivation de la rivière dans la zone des Collywobbles, un secteur de méandres encaissés, afin de produire de l'électricité.
Situation
modifierLa centrale est située dans la municipalité de district d'Amathole, dans le Cap-Oriental. Elle se trouve dans le bassin de la Mbhashe, en aval d'un barrage de dérivation établi sur la rivière[1].
La Mbhashe prend sa source dans les montagnes du Drakensberg méridional et s'écoule vers l'est à travers des plateaux et des zones vallonnées avant de rejoindre l'océan Indien. Dans le secteur des Collywobbles, elle forme une succession de méandres et de rapides encaissés[2],[3].
Historique
modifierEn 1980, le gouvernement du Transkei engage le développement de quatre projets hydroélectriques dans l'actuel Cap-Oriental : Colley Wobbles, First Falls sur la rivière Mthatha (en), Second Falls sur la même rivière et le barrage de Ncora (en) sur la rivière Tsomo (en)[3].
La construction de la centrale de Colley Wobbles commence en 1982[4]. Elle est mise en service en 1985[3].
Les installations sont d'abord détenues et exploitées par la Transkei Electricity Supply Corporation. En avril 1995, les centrales de Colley Wobbles, First Falls, Second Falls et Ncora sont transférées à Eskom[3].
Caractéristiques
modifierLa centrale exploite la différence de niveau créée par un méandre serré de la Mbhashe. Un barrage de dérivation retient l'eau dans la partie nord du coude. L'eau est ensuite acheminée par un canal, puis par un tunnel sous pression jusqu'à la centrale située au sud du méandre[5].
Le tunnel possède une longueur d'environ 3,4 km et un diamètre de 4,6 m. Il fonctionne sous une pression d'environ 14 bar[5]. Cette dérivation permet d'obtenir une chute moyenne d'environ 135 m en contournant une section sinueuse d'environ 34 km de rivière entre le barrage et la centrale[3].
La centrale comprend trois turbines Francis Boving, chacune couplée à un générateur synchrone de 14 MW et 11 kV, pour une puissance installée totale de 42 MW[3],[5]. Elle est conçue de manière à permettre l'installation future d'un quatrième groupe[5].
À pleine charge, la centrale consomme environ 38 m3/s d'eau[5]. La tension des générateurs est élevée à 66 kV, puis raccordée au réseau régional par un transformateur d'interconnexion 66⁄132 kV desservant le poste de Butterworth et les centrales de First Falls, Second Falls et Ncora[5].
Fonctionnement
modifierLa centrale est initialement prévue pour fonctionner comme centrale de base pendant l'été et comme centrale de pointe pendant l'hiver. La Mbhashe fournit un débit d'environ 2 m3/s, ce qui donne à l'installation une capacité de stockage effective d'environ 2,5 GWh, équivalente à environ 60 h de fonctionnement des trois turbines à pleine puissance[3].
Afin d'augmenter la production, la centrale reçoit aussi de l'eau provenant de la centrale de Ncora, située en amont sur la Tsomo, dans le bassin voisin du Grand Kei. Une partie de l'eau est transférée depuis le réservoir du barrage de Ncora par un tunnel de dérivation[4]. L'eau dérivée depuis Ncora met environ deux jours à atteindre Colley Wobbles[3].
Le transfert d'eau entre bassins versants atteint entre 115 millions et 150 millions de m3 par an au cours des quatre années précédant 2008[3].
Modifications et protection contre les crues
modifierAprès la mise en service de la centrale, plusieurs crues supérieures aux estimations initiales affectent le site. En février 1985, une crue d'environ 2 000 m3/s est observée, suivie la même année d'une crue d'environ 3 000 m3/s. Une autre crue d'environ 1 000 m3/s survient en 1986[4]. Ces événements entraînent l'inondation de la centrale et nécessitent des travaux de protection contre les crues[4].
En 1985, des fissures apparaissent dans les premiers mètres du tunnel revêtu de béton. Les pertes d'eau provoquent des glissements de terrain. Des forages sont réalisés sur le versant afin de limiter l'accumulation d'eau, puis une section supplémentaire de revêtement en acier est installée pour colmater les fissures[5].
Les trois turbines et les vannes principales d'admission sont remises à neuf en 2001[5]. En 2011, les régulateurs automatiques de tension, les protections des générateurs, le refroidissement et les systèmes de télémétrie et de supervision sont modernisés[5].
Envasement et contraintes environnementales
modifierLes sols du bassin versant de la Mbhashe sont naturellement sensibles à l'érosion, un phénomène aggravé par le surpâturage[3]. Lors de la mise en service, le réservoir possède une capacité nominale de 9 millions de m3[3]. En 1989, cette capacité est réduite à 7,5 millions de m3[6].
L'envasement réduit progressivement la capacité de stockage et augmente l'usure des turbines par passage de particules fines dans le tunnel. Le réservoir doit donc être vidangé périodiquement pour évacuer les sédiments[7].
Selon un rapport de 2011, la centrale fonctionne alors à environ 70 % de sa capacité, avec un fonctionnement plus élevé pendant la saison des pluies et une utilisation réduite pendant la saison sèche[7].
Notes et références
modifier- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Colley Wobbles Power Station » (voir la liste des auteurs).
- ↑ (en) « Presentation to: 29 July 2014 Portfolio Committee on Energy, Portfolio Committee on Public Enterprises and Select Committee on Economic and Business Development » [PDF], sur Parliamentary Monitoring Group, Eskom, (consulté le )
- ↑ (en) « Proposed Mgwali South Water Supply iDutywa, Mbhashe Municipality, Amatole District Municipality Eastern Cape Province Heritage Impact Report » [PDF], Professional Grave Solutions (Pty) Ltd, (consulté le )
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (en) Sue Matthews, « Harnessing the Collywobbles », The Water Wheel, no November/December, , p. 22-24 (lire en ligne [PDF], consulté le )
- 1 2 3 4 (en) Margaret S. Peterson et David J. Stephenson, Water Resources Development in Developing Countries, Amsterdam, Elsevier, (ISBN 0-444-88956-6, lire en ligne), p. 238
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (en) Derrick Boltt, « Hydro Power in the S/Region » [PDF], ESI Africa, (consulté le )
- ↑ (en) D. Stephenson et R. W. Taylor, « Data telemetry for operation of a reservoir », Remote Data Transmission (Proceedings of the Vancouver Workshop), IAHS, (lire en ligne [PDF], consulté le )
- 1 2 (en) Claire Chapman, « Environmental Observations of Hydropower Plants in Africa and Norway Report » [PDF], (consulté le )
Voir aussi
modifierArticles connexes
modifierBibliographie
modifier- Sylvy Jaglin et Alain Dubresson, Eskom: Electricity and Technopolitics in South Africa, Cape Town, UCT Press, (ISBN 978-1-77582-215-8)
