FR3158985A1 - Turbine flottante, installation de production d’électricité et procédé de production d’électricité - Google Patents

Abstract

------ Turbine flottante, installation de production d’électricité et procédé de production d’électricité L’invention concerne une turbine flottante (1), disposée sur une étendue d’eau (E) soumise à des marées dans une anse (120) en aval d’une digue de retenue d’eau (110) formant l’anse (120). La turbine flottante (1) comprend un châssis, une roue à aubes, une génératrice électrique entraînée en rotation par la roue à aubes, au moins trois injecteurs orientant des écoulements d’eau vers la roue à aubes, et autant de tuyaux flexibles d’amenée d’eau (6) que d’injecteurs. Chaque tuyau flexible d’amenée d’eau (6) est configuré pour être raccordé à une prise d’eau (130) et pour exercer une force de pression sur le châssis, de telle sorte que tout mouvement de la turbine flottante (1) provoqué par une variation de niveau d’eau de l’étendue d’eau (E) est combiné à un mouvement de rotation de la turbine flottante (1). L’invention concerne également une installation de production d’électricité (100) et un procédé. Figure à publier : Figure 4

Description

Turbine flottante, installation de production d’électricité et procédé de production d’électricité

La présente invention concerne le domaine technique de la production d’électricité, et porte plus particulièrement sur une turbine flottante, une installation de production d’électricité et un procédé de production d’électricité.

Il existe aujourd’hui une demande croissante pour des énergies renouvelables, ou énergies vertes. Or, l’une des solutions les plus efficaces pour produire de l’électricité de manière renouvelable est d’utiliser une turbine entraînée en rotation par l’énergie cinétique d’un courant d’eau, c’est-à-dire l’énergie hydroélectrique, ou hydroélectricité. Il est classique pour ce type de production de placer une turbine en aval d’un barrage édifié sur un cours d’eau. Cependant, jusqu’à présent, peu de solutions ont été proposées dans l’art antérieur pour tirer profit de l’énergie de la mer, et notamment des mouvements d’eau liés aux marées.

Par conséquent, les solutions de l’art antérieur proposées pour les installations de production d’électricité présentent toujours des inconvénients et des améliorations sont possibles.

La présente invention vise notamment à résoudre les problèmes indiqués ci-dessus en proposant une turbine flottante, une installation de production d’électricité et un procédé de production d’électricité.

Ainsi, la présente invention a pour objet une turbine flottante de production d’électricité, configurée pour être disposée sur une étendue d’eau soumise à des marées dans une anse en aval d’une digue de retenue d’eau formant l’anse, caractérisée par le fait que la turbine flottante comprend : un châssis, définissant un axe de rotation et comprenant un ensemble flotteur configuré pour faire flotter la turbine flottante, l’ensemble flotteur définissant une ligne de flottaison pour la turbine flottante et la turbine flottante étant en outre configurée de telle sorte que l’axe de rotation est normal à un plan contenant la ligne de flottaison, dit plan de flottaison ; une roue à aubes, reliée en rotation au châssis et configurée pour tourner autour de l’axe de rotation dans un sens de rotation prédéterminé, la roue à aubes comprenant une pluralité d’aubes réparties sur une circonférence de la roue à aubes ; une génératrice électrique, fixée au châssis et configurée pour être entraînée en rotation par la roue à aubes de manière à produire de l’électricité ; au moins trois injecteurs, fixés au châssis, régulièrement répartis autour d’une périphérie extérieure de la roue à aubes et disposés dans un même plan, parallèle au plan de flottaison, chaque injecteur comprenant une ouverture d’entrée et une ouverture de sortie, l’ouverture de sortie étant configurée pour, en utilisation, orienter tangentiellement à la roue à aubes un écoulement d’eau reçu par l’ouverture d’entrée vers les aubes de la roue à aubes en regard dudit injecteur, de manière à entraîner une rotation de la roue à aubes autour de l’axe de rotation dans le sens de rotation prédéterminé ; autant de tuyaux flexibles d’amenée d’eau que d’injecteurs, chaque tuyau flexible d’amenée d’eau étant configuré : pour avoir une aptitude à la flottabilité dans l’étendue d’eau lorsque ledit tuyau flexible d’amenée d’eau est rempli d’eau provenant de l’étendue d’eau ; pour, en utilisation, ancrer mécaniquement la turbine flottante à la digue de retenue d’eau ; pour être relié à l’un des injecteurs de manière biunivoque ; pour être raccordé de manière fluidique, à une première extrémité, à l’ouverture d’entrée de l’injecteur auquel il est relié ; pour être, en utilisation, raccordé de manière fluidique, à une seconde extrémité, à une prise d’eau s’étendant depuis une périphérie intérieure de l’anse, côté étendue d’eau, les tuyaux flexibles d’amenée d’eau étant configurés pour tous avoir une même longueur et pour être raccordés de manière biunivoque à des prises d’eau régulièrement réparties sur la périphérie intérieure de l’anse et disposées dans un même plan, parallèle au niveau d’eau de l’étendue d’eau lorsque l’entendue d’eau est calme ; et pour comprendre une armature, résistante à la traction et à la compression selon une direction longitudinale du tuyau flexible d’amenée d’eau, configurée pour, en utilisation, permettre au tuyau flexible d’amenée d’eau, une fois raccordé à une prise d’eau et à un injecteur, d’exercer une force de pression sur le châssis dans le sens de rotation prédéterminé, par l’intermédiaire de l’injecteur auquel il est relié, tous les injecteurs étant fixés au châssis selon une même inclinaison dans le sens de rotation prédéterminé et étant configurés pour orienter les forces de pression des tuyaux flexibles d’amenée d’eau autour de l’axe de rotation dans le sens de rotation prédéterminé, de telle sorte que, en utilisation, tout mouvement de la turbine flottante provoqué par une variation de niveau d’eau de l’étendue d’eau, est automatiquement combiné à un mouvement de rotation de la turbine flottante autour de l’axe de rotation, provoqué conjointement par tous les tuyaux flexibles d’amenée d’eau, les premières extrémités des tuyaux flexibles d’amenée d’eau étant respectivement enroulées et déroulées autour de la turbine flottante en fonction des variations de niveau d’eau de l’étendue d’eau.

Une turbine flottante selon l’invention est configurée pour, en utilisation, s’adapter automatiquement à des variations de niveau d’eau de l’étendue d’eau sur laquelle elle est disposée, en tournant autour de l’axe de rotation sous l’impulsion des tuyaux flexibles d’amenée d’eau. Une turbine flottante selon l’invention est donc parfaitement adaptée pour tirer profit de l’énergie de la mer, et notamment des mouvements d’eau liés aux marées. De plus, une turbine flottante selon l’invention ne nécessite pas d’amarres dédiées pour ancrer la turbine flottante à une digue de retenue d’eau, ni d’éléments de guidage dédiés pour guider un mouvement de la turbine flottante en fonction de variation de niveau d’eau de l’étendue d’eau.

On comprendra notamment que, pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau, l’armature permet de garantir que la longueur du tuyau flexible d’amenée d’eau reste constante tout au long de l’utilisation de la turbine flottante.

Au sens de l’invention on entend par « avoir une aptitude à la flottabilité » le fait d’avoir la capacité à rester en surface et à ne pas couler dans l’étendue d’eau. On comprendra que cette caractéristique est notamment liée à la salinité de l’eau utilisée.

On comprendra aussi que, en utilisation, lors d’un déplacement de la turbine flottante à partir de la position de marée haute, ou à partir de la position de marée basse, vers la position de mi-marée, la turbine flottante tourne dans le sens de rotation prédéterminé. De la même manière on comprendra que, en utilisation, lors d’un déplacement de la turbine flottante à partir de la position de mi-marée vers la position de marée haute, ou vers la position de marée basse, la turbine flottante tourne dans le sens opposé au sens de rotation prédéterminé. A titre d’exemple, une turbine flottante selon l’invention peut être configurée pour que la rotation autour de l’axe de rotation entre la position à mi-marée MM et la position à marée haute MH, ou la position à marée basse MB, soit comprise entre 10 et 15 degrés.

Selon un mode de réalisation particulier, pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau, l’armature est configurée pour empêcher une déformation d’une section transversale intérieure du tuyau flexible d’amenée d’eau, de telle sorte que la section transversale intérieure reste constante lorsqu’en laboratoire une dépression de 1 bar est appliquée dans ledit tuyau flexible d’amenée d’eau.

On comprendra que cette caractéristique permet notamment de garantir une bonne stabilité dimensionnelle pour les tuyaux flexibles d’amenée d’eau. Les tuyaux flexible d’amenée d’eau peuvent par exemple être de type tuyau de dragage et de refoulement.

Selon un mode de réalisation particulier, pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau, l’armature est en outre configurée pour conférer une résistance contre un vrillage, un écrasement et une charge locale du tuyau flexible d’amenée d’eau.

On comprendra que ces caractéristiques mécaniques permettent d’améliorer la sécurité d’utilisation de la turbine flottante et d’augmenter la durée de vie de la turbine flottante.

Selon un mode de réalisation particulier, chaque tuyau flexible d’amenée d’eau comprend au moins un parmi : une couche interne de flottabilité en un matériau configuré pour conférer l’aptitude à la flottabilité audit tuyau flexible d’amenée d’eau et un dispositif externe de flottabilité en un matériau configuré pour conférer l’aptitude à la flottabilité audit tuyau flexible d’amenée d’eau.

Par exemple, chaque tuyau flexible d’amenée d’eau peut comprendre une couche interne de flottabilité en un matériau configuré pour conférer l’aptitude à la flottabilité au tuyau flexible d’amenée d’eau. Par exemple toujours, l’aptitude à la flottabilité peut être conférée par plusieurs couches internes du tuyau flexible d’amenée d’eau.

Selon un autre exemple chaque tuyau flexible d’amenée d’eau peut comprendre un ou plusieurs dispositifs externes de flottabilité en un matériau configuré pour conférer l’aptitude à la flottabilité au tuyau flexible d’amenée d’eau. Les dispositifs externes de flottabilité peuvent par exemple être des flotteurs séquentiellement répartis le long du tuyau flexible d’amenée d’eau. On comprendra en outre que des flotteurs séquentiellement répartis le long du tuyau flexible d’amenée d’eau peuvent protéger le tuyau flexible d’amenée d’eau contre une usure par frottement, par exemple, en utilisation, un frottement contre l’anse, et sont de préférence remplaçables pour être changés lorsqu’ils sont trop usés.

On comprendra qu’une combinaison d’une ou plusieurs couches internes de flottabilité et d’un ou plusieurs dispositifs externes de flottabilité est possible pour conférer l’aptitude à la flottabilité aux tuyaux flexibles d’amenée d’eau.

Selon un mode de réalisation particulier, chaque tuyau flexible d’amenée d’eau peut être configuré pour, lorsqu’il est rempli d’eau, avoir une aptitude à la flottabilité avec une partie émergée hors de l’eau. La partie émergée hors de l’eau peut par exemple avoir un volume compris entre 2% et 20% d’un volume total du tuyau flexible d’amenée d’eau.

Selon un mode de réalisation particulier, l’ensemble flotteur comprend autant d’unités de flotteur que la turbine flottante comprend d’injecteurs, les unités de flotteur et les injecteurs étant séquentiellement répartis en périphérie de la roue à aubes, et chaque unité de flotteur comprenant au moins un flotteur.

On comprendra que chaque unité de flotteur peut comprendre un seul flotteur, ou plusieurs flotteurs associés entre eux pour former l’unité de flotteur. On comprendra aussi que, selon une variante moins préférée, tous les flotteurs peuvent être reliés entre eux pour former une seule unité de flotteur s’étendant en périphérie de la roue à aubes.

Selon un mode de réalisation particulier, dans une vue de dessus, une périphérie extérieure du châssis définit autant de dents que la turbine flottante comprend d’injecteurs, les dents et les injecteurs étant séquentiellement répartis sur la périphérie de la roue à aubes, et une extension radiale de chaque dent diminuant progressivement dans le sens de rotation prédéterminé, de telle sorte que les dents confèrent au châssis une forme analogue à une lame de scie circulaire, et, dans toute vue en coupe selon un plan comprenant l’axe de rotation, une extension radiale de chaque dent est maximale au niveau du plan de flottaison et diminue progressivement de part et d’autre du plan de flottaison, de telle sorte que, en utilisation, les premières extrémités des tuyaux flexibles d’amenée d’eau sont guidées le long de la périphérie extérieure du châssis lors d’un enroulement, ou d’un déroulement, des tuyaux flexibles d’amenée d’eau, provoqué par une rotation de la turbine flottante autour de l’axe de rotation, provoquée par une variation de niveau d’eau de l’étendue d’eau.

On comprendra qu’avec cette configuration la périphérie extérieure du châssis est notamment configurée pour guider les premières extrémités des tuyaux flexibles d’amenée d’eau, et pour favoriser une rotation de la turbine flottante dans le sens de rotation prédéterminé autour de l’axe de rotation.

Selon un mode de réalisation particulier, la périphérie extérieure du châssis comprend autant d’ouvertures que de dents, chaque ouverture étant disposée entre deux dents successives, en dessous d’un injecteur, et étant configurée pour permettre un passage d’eau depuis un intérieur de la turbine flottante vers un extérieur de la turbine flottante.

On comprendra que cette configuration permet notamment d’améliorer l’évacuation de l’eau vers l’extérieur de la turbine flottante, de telle sorte que le niveau d’eau de l’étendue d’eau n’augmente pas localement à l’intérieur de la turbine flottante, de telle sorte que, en utilisation, l’étendue d’eau ne vient pas en contact avec la roue à aubes lorsque la roue à aubes tourne, ce qui permet de ne pas freiner la roue à aubes et d’améliorer l’efficacité de fonctionnement de la turbine flottante. On comprendra cependant que, selon des variantes, d’autres configurations sont possibles pour former des ouvertures dans la périphérie extérieure du châssis, de manière à améliorer une évacuation de l’eau injectée dans la turbine flottante.

Selon un mode de réalisation particulier, l’ensemble flotteur définit la périphérie extérieure du châssis et les unités de flotteur forment les dents.

On comprendra que, selon des variantes, l’agencement du châssis pourrait être différent, le châssis pourrait par exemple comprendre un carter définissant la périphérie extérieure du châssis, formant les dents et entourant l’ensemble flotteur.

Selon un mode de réalisation particulier, la turbine flottante comprend en outre un multiplicateur de vitesse accouplé entre la roue à aubes et la génératrice électrique.

On comprendra que le multiplicateur de vitesse permet d’améliorer l’efficacité de fonctionnement de la turbine flottante.

Selon un mode de réalisation particulier, la roue à aubes est dimensionnée et reliée au châssis de telle sorte qu’une partie inférieure de la roue à aubes est disposée au niveau du plan de flottaison ou au-dessus de celui-ci, de telle sorte qu’en utilisation la roue à aubes est disposée hors de l’étendue d’eau.

On comprendra qu’en utilisation cette configuration permet d’éviter que de l’eau de l’étendue d’eau ne freine une rotation de la roue à aubes, ce qui permet notamment d’améliorer l’efficacité de fonctionnement de la turbine flottante.

Selon un mode de réalisation particulier, la turbine flottante comprend quatre injecteurs répartis à 90 degrés les uns par rapport aux autres autour de l’axe de rotation.

On comprendra cependant que, selon des variantes, la turbine flottante peut comprendre un autre nombre d’injecteurs. On comprendra aussi que le nombre d’injecteurs de la turbine flottante doit être supérieur ou égal à trois, notamment pour garantir que chaque tuyau flexible d’amenée d’eau applique bien sa force de pression sur le châssis dans le sens de rotation prédéterminé. La turbine flottante peut par exemple comprendre trois injecteurs répartis à 120 degrés les uns par rapport aux autres autour de l’axe de rotation, ou de manière générale N injecteurs répartis à N/360 degrés les uns par rapport aux autres autour de l’axe de rotation, avec N supérieur ou égal à trois. On comprendra également que, quel que soit le nombre d’injecteurs, la turbine flottante comprend autant de tuyaux flexibles d’amenée d’eau que d’injecteurs.

Selon un mode de réalisation particulier, la roue à aubes est une roue à aubes de type à alimentation centripète et à axe vertical, avec des aubes ayant des surfaces concaves configurées pour, en utilisation, être orientées vers les injecteurs.

Selon un mode de réalisation particulier, dans une vue de dessus, chaque ouverture de sortie d’un injecteur est configurée pour orienter l’écoulement d’eau selon un angle d’injection compris entre 2 et 35 degrés, de préférence entre 10 et 25 degrés, l’angle d’injection étant définit localement pour chaque molécule d’eau de l’écoulement d’eau dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation et par rapport à une tangente à la roue à aubes perpendiculaire à une prolongation d’un diamètre de la roue à aubes passant par le centre de l’ouverture de sortie de l’injecteur.

La présente invention a également pour objet une installation de production d’électricité caractérisée par le fait que l’installation de production d’électricité est disposée dans une zone où s’étend une étendue d’eau soumise à des marées et que l’installation de production d’électricité comprend : une digue de retenue d’eau configurée pour former, côté aval, au moins une anse et définir, côté amont, un bassin de retenue d’eau, la digue de retenue d’eau comprenant, pour chaque anse, au moins trois prises d’eau s’étendant depuis une périphérie intérieure de l’anse, côté étendue d’eau, de manière à être régulièrement réparties sur la périphérie intérieure de l’anse et à être disposées dans un même plan parallèle au niveau d’eau de l’étendue d’eau lorsque l’entendue d’eau est calme, et des conduits s’étendant dans le même plan que les prises d’eau de l’anse et configurés pour acheminer de l’eau entre le bassin de retenue d’eau et les prises d’eau de l’anse, chaque conduit comprenant une entrée d’eau, côté bassin de retenue d’eau ; et autant de turbines flottantes selon l’invention que d’anses, la ou chaque turbine flottante étant disposée sur l’étendue d’eau soumise aux marées dans une anse respective en aval de la digue de retenue d’eau et comprenant autant de tuyaux flexibles d’amenée d’eau que l’anse comprend de prises d’eau, chaque tuyau flexible d’amenée d’eau étant raccordé à une prise d’eau de manière biunivoque.

Une installation de production d’électricité selon l’invention est parfaitement adaptée pour tirer profit de l’énergie de la mer, et notamment des mouvements d’eau liés aux marées.

La zone où s’étend l’étendue d’eau soumise à des marées est par exemple un estuaire ou une zone située à proximité de l’embouchure d’un fleuve.

Selon un mode de réalisation particulier, dans une vue de dessus, chaque anse a une forme de lyre.

Au sens de l’invention on entend par « forme de lyre » une forme circulaire ouverte sur une portion de sa périphérie. On comprendra que pour chaque anse en forme de lyre, l’ouverture de la lyre forme un chenal de sortie en communication avec l’étendue d’eau. Une anse en forme de lyre permet notamment de protéger la turbine flottante reçue dans l’anse, ainsi qu’un bon positionnement des prises d’eau et des tuyaux flexibles d’amenée d’eau.

Selon un mode de réalisation particulier, pour la ou chaque anse, une partie intérieure inférieure de l’anse, située sous le plan dans lequel sont situées les prises d’eau, est ouvragée en forme de cuvette dont une courbure est configurée pour supporter les tuyaux flexibles d’amenée d’eau de la turbine flottante disposée dans l’anse, au fur et à mesure d’une variation du niveau d’eau de l’étendue d’eau en dessous du plan dans lequel sont situées les prises d’eau.

De préférence, pour chaque couple turbine flottante/anse, la longueur des tuyaux flexibles d’amenée d’eau et la forme de la partie intérieure inférieure de l’anse sont choisies pour qu’une partie inférieure de la turbine flottante ne touche jamais un fond de l’anse, même dans la position de marée basse.

Selon un mode de réalisation particulier, pour la ou chaque anse, la partie intérieure inférieure de l’anse ouvragée en forme de cuvette comprend en outre une rainure de réception de tuyau flexible d’amenée d’eau pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau de la turbine flottante disposée dans l’anse, chaque rainure de réception de tuyau flexible d’amenée d’eau ayant une forme de gouttière et étant configurée pour recevoir progressivement un tuyau flexible d’amenée d’eau, au fur et à mesure d’une variation du niveau d’eau de l’étendue d’eau dans la partie intérieure inférieure de l’anse ouvragée en forme de cuvette.

On comprendra que la forme de gouttière permet notamment de recevoir un tuyau flexible d’amenée d’eau sans dommage.

Selon un mode de réalisation particulier, pour la ou chaque anse, les prises d’eau s’étendent toutes depuis la périphérie intérieure de l’anse selon une même inclinaison dans le sens de rotation prédéterminé de la turbine flottante disposée dans l’anse.

On comprendra que cette configuration permet notamment de mieux orienter les forces de pression des tuyaux flexibles d’amenée d’eau sur le châssis de la turbine flottante disposée dans l’anse autour de l’axe de rotation dans le sens de rotation prédéterminé.

On comprendra aussi que pour une installation de production d’électricité selon l’invention le sens de rotation prédéterminé est défini pour chaque couple turbine flottante/anse, et peut éventuellement être différent entre les différents couples turbine flottante/anse d’une même installation de production d’électricité.

Selon un mode de réalisation particulier, la ou chaque anse en forme de lyre présente un chenal de sortie, en communication avec l’étendue d’eau, agencé entre deux plans contenant, en utilisation, l’axe de rotation de la turbine flottante disposée dans l’anse et passant respectivement par l’une de deux prises d’eau successives, de préférence, dans une vue de dessus, le chenal de sortie ouvre la périphérie de l’anse sur moins de 3/5 d’un rayon centré sur l’axe de rotation et s’étendant entre lesdites deux prises d’eau successives.

On comprendra que, de préférence, le chenal de sortie est étroit.

Selon un mode de réalisation particulier, la digue de retenue d’eau comprend en outre au moins une porte mobile configurée pour être ouverte lorsqu’un niveau d’eau de l’étendue d’eau est supérieur ou égal à un niveau d’eau du bassin de retenue d’eau, de manière à remplir le bassin de retenue d’eau avec de l’eau provenant de l’étendue d’eau.

On comprendra que chaque porte mobile peut comprendre un ou deux battants. On comprendra aussi que la digue de retenue d’eau peut comprendre plusieurs portes mobiles, par exemple, pour faciliter une navigation sur le bassin de retenue d’eau. Selon une variante non préférée, chaque porte mobile peut être disposée dans une conduite formée dans la digue.

Selon un mode de réalisation particulier, pour la ou chaque anse, les prises d’eau sont disposées à une hauteur inférieure ou égale à un niveau d’eau moyen de l’étendue d’eau à mi-marée à l’emplacement de la digue de retenue d’eau, c’est-à-dire à une hauteur inférieure ou égale à un niveau d’eau intermédiaire moyen à l’emplacement de la digue de retenue d’eau entre marée haute et marée basse.

On comprendra que cette configuration permet notamment d’améliorer la plage d’utilisation pendant laquelle l’installation de production d’électricité peut produire de l’électricité.

Selon un mode de réalisation particulier, l’installation de production d’électricité comprend en outre un embout pour chaque conduit, chaque embout étant raccordé à l’entrée d’eau d’un conduit, et chaque embout ayant une forme hydrodynamique courbée vers un fond du bassin de retenue d’eau configurée pour favoriser un afflux d’eau depuis le fond du bassin de retenue d’eau, de telle sorte que, en utilisation, une surface d’eau du bassin de retenue d’eau n’est pas perturbée par des vortex.

Selon un mode de réalisation particulier, pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau, un diamètre du tuyau flexible d’amenée d’eau est inférieur à un diamètre du conduit configuré pour acheminer de l’eau entre le bassin de retenue d’eau et la prise d’eau à laquelle ledit tuyau flexible d’amenée d’eau est configuré pour être relié, la prise d’eau étant conique entre le conduit et le tuyau flexible d’amenée d’eau.

On comprendra que cette configuration permet notamment d’augmenter la pression d’eau dans le tuyau flexible d’amenée d’eau de manière à améliorer la mise en rotation de la roue à aubes de la turbine flottante et l’efficacité de fonctionnement de l’installation de production d’électricité.

Selon un mode de réalisation particulier, l’installation de production d’électricité comprend en outre un système de commande d’alimentation en eau de la ou chaque turbine flottante, le système de commande d’alimentation en eau comprenant au moins l’un parmi : une pluralité de vannes, chaque vanne étant disposée à une prise d’eau ; une pluralité de vannes, chaque vanne étant disposée à une entrée d’eau d’un conduit ; une porte écluse définissant un bassin tampon entre le bassin de retenue d’eau et les entrées d’eau des conduits configurés pour alimenter en eau la ou chaque turbine flottante ; et autant de portes écluses que de turbines flottantes, la ou chaque porte écluse définissant un bassin tampon entre le bassin de retenue d’eau et les entrées d’eau des conduits configurés pour alimenter en eau une turbine flottante respective.

Les vannes peuvent par exemple être des vannes guillotines.

Selon un mode de réalisation particulier, l’installation de production d’électricité comprend en outre un dispositif de commande configuré pour commander une ouverture et une fermeture de l’au moins une porte mobile de la digue de retenue d’eau et pour commander un actionnement du système de commande d’alimentation en eau ; de préférence, le dispositif de commande est configuré pour commander une ouverture de l’au moins une porte mobile lorsque la marée est montante et que le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau est inférieur ou égal au niveau d’eau de l’étendue d’eau, de manière à remplir le bassin de retenue d’eau ; pour commander une fermeture de l’au moins une porte mobile lorsque la marée est haute ; pour commander un actionnement du système de commande d’alimentation en eau pour alimenter en eau l’au moins une turbine flottante, de manière à produire de l’électricité, lorsque la marée est descendante et qu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau et le niveau d’eau de l’étendue d’eau atteint une première valeur prédéterminée, de préférence comprise entre et , de préférence encore entre et , et de manière davantage préférée entre et , correspondant au marnage moyen à l’emplacement de l’installation de production d’électricité ; et pour commander un actionnement du système de commande d’alimentation en eau de manière à stopper l’alimentation en eau de l’au moins une turbine flottante lorsque la marée est montante et qu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau et le niveau d’eau de l’étendue d’eau atteint une seconde valeur prédéterminée, de préférence comprise entre et et inférieure ou égale à la première valeur prédéterminée.

Le dispositif de commande peut notamment être un dispositif électronique, par exemple un processeur, un microprocesseur, un microcontrôleur, un processeur de signaux numériques (DSP), une matrice prédiffusée programmable (FPGA), un circuit intégré à application spécifique (ASIC), comprenant ou associé à de la mémoire qui contient des instructions pour commander l’installation de production d’électricité. Le dispositif de commande peut également comporter des entrées/sorties voire des dispositifs de communication, sans fil ou filaire.

La présente invention a aussi pour objet un procédé de production d’électricité pour une installation de production d’électricité selon l’invention, caractérisé par le fait que le procédé comprend les étapes consistant à : lorsque la marée est montante et que le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau est inférieur ou égal au niveau d’eau de l’étendue d’eau, ouvrir l’au moins une porte mobile de la digue de retenue d’eau, de manière à remplir le bassin de retenue d’eau ; lorsque la marée est haute, fermer l’au moins une porte mobile de la digue de retenue d’eau ; lorsqu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau et le niveau d’eau de l’étendue d’eau atteint une première valeur prédéterminée, actionner le système de commande d’alimentation en eau pour alimenter en eau l’au moins une turbine flottante, de manière à produire de l’électricité ; et lorsque la marée est montante et qu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau et le niveau d’eau de l’étendue d’eau atteint une seconde valeur prédéterminée, actionner le système de commande d’alimentation en eau de manière à stopper l’alimentation en eau de l’au moins une turbine flottante.

On comprendra que, selon des variantes, dans le cas où l’installation de production d’électricité comprend plusieurs portes mobiles, les différentes portes mobiles peuvent être ouvertes simultanément ou de manière séparée selon les besoins, par exemple selon des besoins de remplissage du bassin de retenue d’eau ou selon des besoins de navigation sur le bassin de retenue d’eau.

On comprendra aussi que, de préférence, les étapes du procédé sont exécutées par un dispositif de commande de l’installation de production d’électricité.

Selon un mode de réalisation particulier, la première valeur prédéterminée pour la différence de hauteur est comprise entre et , de préférence entre et , de préférence encore entre et , et la seconde valeur prédéterminée pour la différence de hauteur est comprise entre et et est inférieure ou égale à la première valeur prédéterminée, correspondant au marnage moyen à l’emplacement de l’installation de production d’électricité.

On va maintenant décrire des modes de réalisation particuliers de la présente invention, avec référence aux dessins annexés.

Sur ces dessins :

FIG. 1est une vue en perspective d’une turbine flottante de production d’électricité selon un mode de réalisation de l’invention.

FIG. 1est une vue agrandie de la turbine flottante de laFIG. 1, les tuyaux flexibles d’amenée d’eau ne sont pas représentés pour plus de clarté.

FIG. 2est une vue agrandie de la turbine flottante de laFIG. 1, au niveau du raccordement entre un injecteur et un tuyau flexible d’amenée d’eau.

FIG. 3est une vue de dessus de la turbine flottante de laFIG. 1, en utilisation, dans une position à marée haute ou une position à marée basse.

FIG. 3est une vue de dessus de la turbine flottante de laFIG. 1, en utilisation, dans une position à mi-marée.

FIG. 4est une vue schématique, à marée basse, d’une installation de production d’électricité selon un mode de réalisation de l’invention, comprenant trois turbines flottantes selon laFIG. 1.

FIG. 5est une vue en perspective d’une anse et d’une turbine flottante d’une installation de production d’électricité selon le mode de réalisation de laFIG. 4, la turbine flottante est représentée à la fois dans une position à marée haute, dans une position à mi-marée et dans une position à marée basse.

FIG. 6est une vue en coupe de laFIG. 5.

FIG. 7est une vue de dessus de laFIG. 5, seule la position de la turbine flottante à marée basse est représentée pour plus de clarté.

Si l’on se réfère tout d’abord à laFIG. 1, on peut voir que l’on y a représenté une turbine flottante 1 de production d’électricité selon un mode de réalisation de la présente invention, comprenant un châssis 2, une roue à aubes 3, une génératrice électrique 4, quatre injecteurs 5 et quatre tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6.

Selon l’invention, la turbine flottante 1 est configurée pour être disposée sur une étendue d’eau E soumise à des marées dans une anse 120 en aval d’une digue de retenue d’eau 110 formant l’anse 120. Cette configuration d’utilisation sera décrite plus en détail ci-après en référence aux Figures 4 à 7 lors de la description d’une installation de production d’électricité 100 selon la présente invention.

Le châssis 2 définit un axe de rotation A. Comme cela est mieux visible sur laFIG. 1, dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b, le châssis 2 comprend une plateforme centrale 2a octogonale reliée à une plateforme supérieure 2b carrée par des entretoises 2c, ici au nombre de quatre, s’étendant obliquement entre la plateforme centrale 2a et la plateforme supérieure 2b, de telle sorte que la plateforme centrale 2a, la plateforme supérieure 2b et les entretoises 2c définissent conjointement une forme tronconique. L’axe de rotation passe par un centre de la plateforme centrale 2a et un centre de la plateforme supérieure 2b.

La plateforme centrale 2a, la plateforme supérieure 2b et les entretoises 2c sont, de préférence, réalisées en métal, par exemple en acier inoxydable de manière à résister à la corrosion en milieu marin. On comprendra cependant que la plateforme centrale 2a, la plateforme supérieure 2b et les entretoises 2c peuvent, selon des variantes, également être réalisées en d’autres matériaux, par exemple en composite ou en bois. On comprendra que les entretoises 2c peuvent être fixées à la plateforme centrale 2a et à la plateforme supérieure 2b par tout moyen, par exemple par soudage, boulonnage, collage ou rivetage. On comprendra aussi que les entretoises 2c, la plateforme centrale 2a et la plateforme supérieure 2b peuvent être formées d’un seul tenant. On comprendra également que la plateforme centrale 2a et la plateforme supérieure 2b peuvent avoir d’autres formes. La plateforme centrale 2a peut par exemple être polygonale ou circulaire, et la plateforme supérieure 2b peut par exemple être rectangulaire, polygonale ou circulaire. On comprendra aussi que le châssis 2 pourrait comprendre plus de quatre entretoises 2c.

Le châssis 2, comprend en outre un ensemble flotteur 21. L’ensemble flotteur 21 est configuré pour faire flotter la turbine flottante 1 et définit une ligne de flottaison 22 pour la turbine flottante 1. La turbine flottante 1 est en outre configurée de telle sorte que l’axe de rotation A est normal à un plan contenant la ligne de flottaison 22, dit plan de flottaison.

Dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b, l’ensemble flotteur 21 est disposé sous la plateforme centrale 2a. L’ensemble flotteur 21 sera décrit plus en détail ci-après.

La roue à aubes 3 est reliée en rotation au châssis 2 et est configurée pour tourner autour de l’axe de rotation A dans un sens de rotation prédéterminé. Comme cela est mieux visible sur laFIG. 1, dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b, la roue à aubes 3 est reliée en rotation à la plateforme supérieure 2b du châssis 2 et est disposée dans un espace intérieur du châssis 2. On comprendra que, de préférence, un palier, par exemple un roulement à billes, est utilisé pour guider la roue à aubes 3 en rotation par rapport à la plateforme supérieure 2b.

La roue à aubes 3 comprend une pluralité d’aubes 31 réparties sur une circonférence de la roue à aubes 3. De préférence, la roue à aubes 3 est une roue à aubes 3 de type à alimentation centripète et à axe vertical, avec des aubes 31 ayant des surfaces concaves configurées pour, en utilisation, être orientées vers les injecteurs 5.

Comme cela est mieux visible sur les Figures 3a et 3b, pour le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b, dans une vue de dessus, le sens de rotation prédéterminé correspond au sens antihoraire. On comprendra cependant qu’en variante la turbine flottante 1 peut être configurée pour que le sens de rotation prédéterminé corresponde au sens horaire. On comprendra aussi qu’une telle turbine flottante 1 correspond à la symétrie miroir de la turbine flottante représentée en Figures 1a à 3b.

Selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b, la roue à aubes 3 est dimensionnée et reliée au châssis 2 de telle sorte qu’une partie inférieure de la roue à aubes 3 est disposée au-dessus du plan de flottaison, de telle sorte qu’en utilisation la roue à aubes 3 est disposée hors de l’étendue d’eau E. On comprendra qu’en utilisation cette configuration permet d’éviter que de l’eau de l’étendue d’eau E ne freine une rotation de la roue à aubes 3, ce qui permet notamment d’améliorer l’efficacité de fonctionnement de la turbine flottante 1.

La génératrice électrique 4 est fixée au châssis 2 et est configurée pour être entraînée en rotation par la roue à aubes 3 de manière à produire de l’électricité. De préférence, la turbine flottante 1 comprend en outre un multiplicateur de vitesse 41 accouplé entre la roue à aubes 3 et la génératrice électrique 4, de manière à améliorer l’efficacité de fonctionnement de la turbine flottante 1. La génératrice électrique 4 est solidaire en rotation de la plateforme supérieure 2b du châssis 2, le cas échéant par l’intermédiaire du multiplicateur de vitesse 41.

Les injecteurs 5 sont fixés au châssis 2 et sont régulièrement répartis autour d’une périphérie extérieure de la roue à aubes 3. Comme cela est mieux visible sur les Figures 1b et 2, dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b, chaque injecteur 5 est solidarisé à la plateforme centrale 2a du châssis 2 par l’intermédiaire d’une platine de fixation 5a. Chaque platine de fixation 5a peut par exemple être fixée à la plateforme centrale 2a par soudage, boulonnage ou rivetage. Chaque injecteur 5 est, de préférence, fixée à la platine de fixation 5a respective par boulonnage.

Les injecteurs 5 sont disposés dans un même plan, parallèle au plan de flottaison, et chaque injecteur 5 comprend une ouverture d’entrée 51 et une ouverture de sortie 52.

Pour chaque injecteur 5, l’ouverture de sortie 52 est configurée pour, en utilisation, orienter tangentiellement à la roue à aubes 3 un écoulement d’eau reçu par l’ouverture d’entrée 51 vers les aubes 31 de la roue à aubes 3 en regard dudit injecteur 5, de manière à entraîner une rotation de la roue à aubes 3 autour de l’axe de rotation A dans le sens de rotation prédéterminé.

On comprendra que, pour chaque injecteur 5, la manière dont l’écoulement d’eau est tangentiellement orienté vers les aubes 31 de la roue à aubes 3 influe directement sur l’efficacité de fonctionnement de la turbine flottante 1.

Au sens de l’invention et en se référant par exemple aux Figures 3a et 3b, l’angle d’injection est définit localement, pour chaque molécule d’eau de l’écoulement d’eau, dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation, par exemple dans une vue de dessus, et par rapport à une tangente à la roue à aubes 3 perpendiculaire à une prolongation d’un diamètre de la roue à aubes 3 passant par le centre de l’ouverture de sortie 52 de l’injecteur 5. De manière préférée, chaque ouverture de sortie 52 d’un injecteur 5 est configurée pour orienter l’écoulement d’eau selon un angle d’injection compris entre 2 et 35 degrés, de préférence encore entre 10 et 25 degrés.

Chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 est configuré pour avoir une aptitude à la flottabilité dans l’étendue d’eau E lorsque ledit tuyau flexible d’amenée d’eau 6 est rempli d’eau provenant de l’étendue d’eau E, et pour, en utilisation, ancrer mécaniquement la turbine flottante 1 à la digue de retenue d’eau 110. Une turbine flottante 1 selon l’invention ne nécessite donc pas d’amarres dédiées pour ancrer la turbine flottante 1 à la digue de retenue d’eau 110, ni d’éléments de guidage dédiés pour guider un mouvement de la turbine flottante 1 en fonction de variation de niveau d’eau de l’étendue d’eau E.

Selon le mode de réalisation représenté sur laFIG. 1, chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 comprend une couche interne de flottabilité en un matériau configuré pour conférer l’aptitude à la flottabilité au tuyau flexible d’amenée d’eau 6. On comprendra cependant que, selon des variantes, l’aptitude à la flottabilité peut être conférée par plusieurs couches internes du tuyau flexible d’amenée d’eau 6, ou bien par un ou plusieurs dispositifs externes de flottabilité en un matériau configuré pour conférer l’aptitude à la flottabilité au tuyau flexible d’amenée d’eau 6.

Les dispositifs externes de flottabilité peuvent par exemple être des flotteurs séquentiellement répartis le long du tuyau flexible d’amenée d’eau 6. On comprendra en outre que des flotteurs séquentiellement répartis le long du tuyau flexible d’amenée d’eau 6 peuvent protéger le tuyau flexible d’amenée d’eau 6 contre une usure par frottement, par exemple un frottement contre l’anse 120, et sont de préférence remplaçables pour être changés lorsqu’ils sont trop usés.

Au sens de l’invention on entend par « avoir une aptitude à la flottabilité » le fait d’avoir la capacité à rester en surface et à ne pas couler dans l’étendue d’eau E. On comprendra que cette caractéristique est notamment liée à la salinité de l’eau utilisée.

Selon un mode de réalisation particulier, chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 peut être configuré pour, lorsqu’il est rempli d’eau, avoir une aptitude à la flottabilité avec une partie émergée hors de l’eau. La partie émergée hors de l’eau peut par exemple avoir un volume compris entre 2% et 20% d’un volume total du tuyau flexible d’amenée d’eau 6.

Selon l’invention, chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 est également configuré pour être relié à l’un des injecteurs 5 de manière biunivoque et pour être raccordé de manière fluidique, à une première extrémité 61, à l’ouverture d’entrée 51 de l’injecteur 5 auquel il est relié.

Par ailleurs, chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 est aussi configuré pour être, en utilisation, raccordé de manière fluidique, à une seconde extrémité 62, à une prise d’eau 130 s’étendant depuis une périphérie intérieure de l’anse 120. De plus, selon l’invention, les tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 sont configurés pour tous avoir une même longueur et pour être raccordés de manière biunivoque à des prises d’eau 130 régulièrement réparties sur la périphérie intérieure de l’anse 120 et disposées dans un même plan, parallèle au niveau d’eau lorsque l’entendue d’eau E est calme.

A titre d’exemple, pour une utilisation avec une anse 120 ayant un rayon de 8 mètres et une turbine flottante 1 ayant un châssis 2 dont le rayon est de 2 mètres, la longueurs des tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 peut par exemple être comprise entre 9 et 12 mètres.

Chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 est en outre configuré pour comprendre une armature, résistante à la traction et à la compression selon une direction longitudinale du tuyau flexible d’amenée d’eau 6. On comprendra notamment que, pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6, l’armature permet de garantir que la longueur du tuyau flexible d’amenée d’eau 6 reste constante tout au long de l’utilisation de la turbine flottante 1.

L’armature est également configurée pour permettre, en utilisation, au tuyau flexible d’amenée d’eau 6, une fois raccordé à une prise d’eau 130 et à un injecteur 5, d’exercer une force de pression sur le châssis 2 dans le sens de rotation prédéterminé, par l’intermédiaire de l’injecteur 5 auquel il est relié. On comprendra que l’aptitude à la flottabilité des tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 permet notamment d’empêcher les tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 de couler et de garantir que les force de pression sont bien appliquées au châssis 2.

Par ailleurs, tous les injecteurs 5 sont fixés au châssis 2 selon une même inclinaison dans le sens de rotation prédéterminé et sont configurés pour orienter les forces de pression des tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 autour de l’axe de rotation A dans le sens de rotation prédéterminé, de telle sorte que, en utilisation, tout mouvement de la turbine flottante 1 provoqué par une variation de niveau d’eau de l’étendue d’eau E, est automatiquement combiné à un mouvement de rotation de la turbine flottante 1 autour de l’axe de rotation A, provoqué conjointement par tous les tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6, les premières extrémités 61 des tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 étant respectivement enroulées et déroulées autour de la turbine flottante 1 en fonction des variations de niveau d’eau de l’étendue d’eau E.

On comprendra que, en utilisation, lors d’un déplacement de la turbine flottante 1 à partir de la position de marée haute MH, ou à partir de la position de marée basse MB, vers la position de mi-marée MM, la turbine flottante 1 tourne dans le sens de rotation prédéterminé, c’est-à-dire le sens antihoraire sur les Figures 3a et 3b. De la même manière on comprendra que, en utilisation, lors d’un déplacement de la turbine flottante 1 à partir de la position de mi-marée MM vers la position de marée haute MH, ou vers la position de marée basse MB, la turbine flottante 1 tourne dans le sens opposé au sens de rotation prédéterminé, c’est-à-dire le sens horaire sur les Figures 3a et 3b.

Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’armature de chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 est configurée pour empêcher une déformation d’une section transversale intérieure du tuyau flexible d’amenée d’eau 6, de telle sorte que la section transversale intérieure reste constante lorsqu’en laboratoire une dépression de 1 bar est appliquée dans ledit tuyau flexible d’amenée d’eau 6. De préférence, l’armature de chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 est en outre configurée pour conférer une résistance contre un vrillage, un écrasement et une charge locale du tuyau flexible d’amenée d’eau 6. Les tuyaux flexible d’amenée d’eau 6 peuvent par exemple être de type tuyau de dragage et de refoulement.

La turbine flottante 1 selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b comprend quatre injecteurs 5 répartis à 90 degrés les uns par rapport aux autres autour de l’axe de rotation A. On comprendra cependant que, selon des variantes, la turbine flottante 1 peut comprendre un autre nombre d’injecteurs 5. On comprendra aussi que le nombre d’injecteurs 5 de la turbine flottante 1 doit être supérieur ou égal à trois, notamment pour garantir que chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 applique bien sa force de pression sur le châssis dans le sens de rotation prédéterminé. La turbine flottante 1 peut par exemple comprendre trois injecteurs 5 répartis à 120 degrés les uns par rapport aux autres autour de l’axe de rotation A, ou de manière générale N injecteurs 5 répartis à N/360 degrés les uns par rapport aux autres autour de l’axe de rotation A, avec N supérieur ou égal à trois.

On comprendra également que quel que, soit le nombre d’injecteurs 5, la turbine flottante 1 comprend autant de tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 que d’injecteurs 5.

Selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b, l’ensemble flotteur 21 comprend quatre unités de flotteur 23, c’est-à-dire autant d’unités de flotteur 23 que la turbine flottante 1 comprend d’injecteurs 5.

Comme cela est mieux visible sur les Figures 3a et 3B, les unités de flotteur 23 et les injecteurs 5 sont séquentiellement répartis en périphérie de la roue à aubes 3, et chaque unité de flotteur 23 comprend un seul flotteur. Selon des variantes, chaque unité de flotteur 23 pourrait comprendre plusieurs flotteurs associés entre eux pour former l’unité de flotteur 23, ou bien tous les flotteurs pourraient être reliés entre eux pour former une seule unité de flotteur 23 s’étendant en périphérie de la roue à aubes 3.

Selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b, une périphérie extérieure du châssis 2 est configurée pour guider les premières extrémités 61 des tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6, et pour favoriser une rotation de la turbine flottante 1 dans le sens de rotation prédéterminé autour de l’axe de rotation A.

En particulier, toujours en référence aux Figures 3a et 3b, dans une vue de dessus, la périphérie extérieure du châssis 2 définit quatre dents 24, c’est-à-dire autant de dents 24 que la turbine flottante comprend d’injecteurs 5. Les dents 24 et les injecteurs 5 sont séquentiellement répartis sur la périphérie de la roue à aubes 3, et une extension radiale de chaque dent 24 diminue progressivement dans le sens de rotation prédéterminé, de telle sorte que les dents 24 confèrent au châssis 2 une forme analogue à une lame de scie circulaire.

Si l’on se réfère également à laFIG. 1, on comprend que, dans toute vue en coupe selon un plan comprenant l’axe de rotation A, une extension radiale de chaque dent 24 est maximale au niveau du plan de flottaison et diminue progressivement de part et d’autre du plan de flottaison, de telle sorte que, en utilisation, les premières extrémités 61 des tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 sont guidées le long de la périphérie extérieure du châssis 2 lors d’un enroulement, ou d’un déroulement, des tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 provoqué par une rotation de la turbine flottante 1 autour de l’axe de rotation A elle-même provoquée par une variation de niveau d’eau de l’étendue d’eau E.

En se référant aux Figures 3a et 3b, à titre d’exemple, pour une turbine flottante 1 selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b utilisée dans une installation de production d’électricité 100 selon l’invention qui sera décrite ci-après avec référence aux Figures 4 à 7, la rotation de la turbine flottante 1 autour de l’axe de rotation A entre la position à mi-marée MM et la position à marée haute MH, ou la position à marée basse MB, est comprise entre 10 et 15 degrés.

Selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b, l’ensemble flotteur 21 définit la périphérie extérieure du châssis 2 et les unités de flotteur 23 forment les dents 24. On comprendra cependant que, selon des variantes, l’agencement du châssis 2 pourrait être différent, le châssis 2 pourrait par exemple comprendre un carter définissant la périphérie extérieure du châssis 2, formant les dents 24 et entourant l’ensemble flotteur 21.

Selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 1a à 3b, la périphérie extérieure du châssis 2 est en outre configurée pour améliorer une évacuation de l’eau injectée dans la roue à aubes 3 par les injecteurs 5.

Comme cela est mieux visible sur laFIG. 1, la périphérie extérieure du châssis 2 comprend quatre ouvertures 25, c’est-à-dire autant d’ouvertures que de dents 24. Chaque ouverture 25 est disposée entre deux dents 24 successives, en dessous d’un injecteur 5, et est configurée pour permettre un passage d’eau depuis un intérieur de la turbine flottante 1 vers un extérieur de la turbine flottante 1. On comprendra que cette configuration permet notamment d’améliorer l’évacuation de l’eau vers l’extérieur de la turbine flottante 1, de telle sorte que le niveau d’eau de l’étendue d’eau E n’augmente pas localement à l’intérieur de la turbine flottante 1, de telle sorte que, en utilisation, l’étendue d’eau E ne vient pas en contact avec la roue à aubes 3 lorsque la roue à aubes 3 tourne, ce qui permet de ne pas freiner la roue à aubes 3 et d’améliorer l’efficacité de fonctionnement de la turbine flottante 1. On comprendra cependant que, selon des variantes, d’autres configurations sont possibles pour former des ouvertures 25 dans la périphérie extérieure du châssis 2, de manière à améliorer une évacuation de l’eau injectée dans la turbine flottante 1.

La présente invention concerne également une installation de production d’électricité 100 configurée pour être disposée dans une zone où s’étend une étendue d’eau E soumise à des marées. La zone où s’étend l’étendue d’eau E soumise à des marées est par exemple un estuaire ou une zone située à proximité de l’embouchure d’un fleuve.

Si l’on se réfère à laFIG. 4, on peut voir que l’on y a représenté schématiquement une installation de production d’électricité 100 selon l’invention, comprenant une digue de retenue d’eau 110 et trois turbines flottantes 1 selon l’invention.

La digue de retenue d’eau 110 est configurée pour former, côté aval, trois anse 120, et définir, côté amont, un bassin de retenue d’eau B, chaque anse 120 comprenant un chenal de sortie 150 en communication avec l’étendue d’eau E.

Si l’on se réfère aux Figures 5 à 7, on peut voir que la digue de retenue d’eau 110 comprend, pour chaque anse 120, quatre prises d’eau 130 s’étendant chacune depuis une périphérie intérieure de l’anse 120 de manière à être régulièrement réparties les unes des autres sur la périphérie intérieure de l’anse 120 et à être disposées dans un même plan parallèle au niveau d’eau de l’étendue d’eau E lorsque l’entendue d’eau E est calme.

Comme cela est mieux visible sur laFIG. 7, pour le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7, pour chaque anse 120, les prises d’eau 130 s’étendent toutes depuis la périphérie intérieure de l’anse 120 selon une même inclinaison dans le sens de rotation prédéterminé de la turbine flottante 1 disposée dans l’anse 120. On comprendra que cette configuration permet notamment de mieux orienter les forces de pression des tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 sur le châssis 2 de la turbine flottante 1 disposée dans l’anse 120 autour de l’axe de rotation A dans le sens de rotation prédéterminé.

On comprendra aussi que pour une installation de production d’électricité 100 selon l’invention le sens de rotation prédéterminé est défini pour chaque couple turbine flottante 1/anse 120 et peut éventuellement être différent entre les différents couples turbine flottante 1/anse 120 d’une même installation de production d’électricité 100.

La digue de retenue d’eau 110 comprend en outre, pour chaque anse 120, des conduits 140 s’étendant dans le même plan que les prises d’eau 130 de l’anse 120 et configurés pour acheminer de l’eau entre le bassin de retenue d’eau B et les prises d’eau 130 de l’anse 120. Chaque conduit 140 comprend une entrée d’eau 145, côté bassin de retenue d’eau B. Selon un mode de réalisation non représenté, l’installation de production d’électricité 100 comprend en outre un embout pour chaque conduit 140. Chaque embout est raccordé à l’entrée d’eau 145 d’un conduit 140 et a une forme hydrodynamique courbée vers un fond du bassin de retenue d’eau B configurée pour favoriser un afflux d’eau depuis le fond du bassin de retenue d’eau B, de telle sorte que, en utilisation, une surface d’eau du bassin de retenue d’eau B n’est pas perturbée par des vortex générés par une aspiration d’eau par les entrées d’eau 145 des conduits 140.

Si l’on se réfère aux Figures 4 à 7, on peut voir que chaque turbine flottante 1 est disposée sur l’étendue d’eau E soumise aux marées dans une anse 120 respective en aval de la digue de retenue d’eau 110 et comprend autant de tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6, et donc d’injecteurs 5, que l’anse 120 comprend de prises d’eau 130, c’est-à-dire quatre injecteurs 5 pour le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7, et chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 est raccordé à une prise d’eau 130 de manière biunivoque.

Cependant, bien que le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7 comprend une digue de retenue d’eau 110 formant trois anse 120, dans chacune desquelles est disposée une turbine flottante 1 comprenant quatre injecteurs 5, on comprendra que, selon des variantes, l’installation de production d’électricité 100 pourrait comprendre un autre nombre d’anse 120, et donc un autre nombre de turbines flottantes 1, et que, comme cela a été évoqué ci-avant, le nombre d’injecteurs 5 de chaque turbine flottante 1 est supérieur à trois mais peut être différent de quatre, le nombre de prises d’eau 130 et le nombre d’injecteurs 5 d’un couple anse 120/turbine flottante 1 étant égaux.

Comme cela est mieux visible sur laFIG. 7, dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7, pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6, un diamètre du tuyau flexible d’amenée d’eau 6 est inférieur à un diamètre du conduit 140 configuré pour acheminer de l’eau entre le bassin de retenue d’eau B et la prise d’eau 130 à laquelle ledit tuyau flexible d’amenée d’eau 6 est configuré pour être relié, la prise d’eau 130 étant conique entre le conduit 140 et le tuyau flexible d’amenée d’eau 6. On comprendra que cette configuration permet notamment d’augmenter la pression d’eau dans le tuyau flexible d’amenée d’eau 6 de manière à améliorer la mise en rotation de la roue à aubes 3 de la turbine flottante 1 et l’efficacité de fonctionnement de l’installation de production d’électricité 100.

Comme cela est mieux visible sur les Figures 5 et 7, pour le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7, dans une vue de dessus, chaque anse 120 a une forme de lyre. Cette forme permet notamment de protéger la turbine flottante 1 reçue dans l’anse 120, ainsi qu’un bon positionnement des prises d’eau 130 et des tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6.

Au sens de l’invention on entend par « forme de lyre » une forme circulaire ouverte sur une portion de sa périphérie. Pour chaque anse 120 en forme de lyre, l’ouverture de la lyre forme le chenal de sortie 150 en communication avec l’étendue d’eau E.

De préférence, le chenal de sortie 150 est étroit. En particulier, le chenal de sortie 150 peut être agencé entre deux plans contenant, en utilisation, l’axe de rotation A de la turbine flottante 1 disposée dans l’anse 120 et passant respectivement par l’une de deux prises d’eau 130 successives. De préférence toujours, dans une vue de dessus, le chenal de sortie 150 ouvre la périphérie de l’anse 120 sur moins de 3/5 d’un rayon centré sur l’axe de rotation A et s’étendant entre lesdites deux prises d’eau 130 successives.

En se référant aux Figures 5 et 6, on peut voir que chaque turbine flottante 1 de l’installation de production d’électricité 100 est configurée pour se déplacer entre une position de marée haute MH, une position de mi-marée MM, et une position de marée basse MB en fonction des variations de niveau d’eau de l’étendue d’eau E. On comprendra que, selon le coefficient de marée, la position de marée haute MH et la position de marée basse MB peuvent varier entre les différents cycles.

Comme cela est mieux visible sur les Figures 5 et 6, on peut aussi voir que pour le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7, pour chaque anse 120, une partie intérieure inférieure de l’anse 125, située sous le plan dans lequel sont situées les prises d’eau 130, est ouvragée en forme de cuvette dont une courbure est configurée pour supporter les tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 de la turbine flottante 1 disposée dans l’anse 120, au fur et à mesure d’une variation du niveau d’eau de l’étendue d’eau E en dessous du plan dans lequel sont situées les prises d’eau 130.

De préférence, pour chaque anse 120, la partie intérieure inférieure 125 de l’anse 120, ouvragée en forme de cuvette, comprend en outre une rainure de réception de tuyau flexible d’amenée d’eau 126 pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau 6 de la turbine flottante 1 disposée dans l’anse 120. Chaque rainure de réception de tuyau flexible d’amenée d’eau 126 a une forme de gouttière et est configurée pour recevoir progressivement un tuyau flexible d’amenée d’eau 6, au fur et à mesure d’une variation du niveau d’eau de l’étendue d’eau E dans la partie intérieure inférieure 125 de l’anse 120 ouvragée en forme de cuvette. On comprendra que la forme de gouttière permet notamment de recevoir un tuyau flexible d’amenée d’eau 6 sans dommage.

De préférence, pour chaque couple turbine flottante 1/anse 120, la longueur des tuyaux flexibles d’amenée d’eau 6 et la forme de la partie intérieure inférieure 125 de l’anse 120 sont choisies pour qu’une partie inférieure de la turbine flottante 1 ne touche jamais un fond de l’anse 120, même dans la position de marée basse MB.

De préférence encore, pour chaque anse 120, les prises d’eau 130 sont disposées à une hauteur égale à un niveau d’eau moyen de l’étendue d’eau E à mi-marée à l’emplacement de la digue de retenue d’eau 110, c’est-à-dire à une hauteur égale à un niveau d’eau intermédiaire moyen à l’emplacement de la digue de retenue d’eau 110 entre marée haute et marée basse. On comprendra que cette configuration permet notamment d’améliorer la plage d’utilisation pendant laquelle l’installation de production d’électricité 100 peut produire de l’électricité. On comprendra aussi qu’en variante les prises d’eau 130 pourraient être disposées à une hauteur inférieure au niveau d’eau moyen de l’étendue d’eau E à mi-marée à l’emplacement de la digue de retenue d’eau 110.

Selon le mode de réalisation représenté sur laFIG. 4, la digue de retenue d’eau 110 comprend en outre une porte mobile 115 configurée pour être ouverte lorsqu’un niveau d’eau de l’étendue d’eau E est supérieur ou égal à un niveau d’eau du bassin de retenue d’eau B, de manière à remplir le bassin de retenue d’eau B avec de l’eau provenant de l’étendue d’eau E. On comprendra que la porte mobile 115 peut comprendre deux battants, comme cela est schématiquement représenté sur laFIG. 4, ou, en variante, un seul battant. On comprendra aussi que la digue de retenue d’eau 110 pourrait comprendre plusieurs portes mobiles 115, par exemple pour faciliter une navigation sur le bassin de retenue d’eau B, ou que la porte mobile 115 pourrait être disposée dans une conduite formée dans la digue 110.

L’installation de production d’électricité 100 comprend en outre un système de commande d’alimentation en eau 135 de chaque turbine flottante 1. Dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7, le système de commande d’alimentation en eau 135 comprend une pluralité de vannes, une vanne étant disposée à chaque prise d’eau 130 et étant configurée pour, en utilisation, commander l’alimentation en eau du tuyau flexible d’amenée d’eau 6 raccordé à la prise d’eau 130. Les vannes peuvent par exemple être des vannes guillotines.

Selon des variantes, le système de commande d’alimentation en eau 135 pourrait comprendre, en complément ou en remplacement des vannes disposées aux prises d’eau 130 décrites ci-avant, une pluralité de vannes, chaque vanne étant disposée à une entrée d’eau 145 d’un conduit 140, ou une porte écluse définissant un bassin tampon entre le bassin de retenue d’eau B et les entrées d’eau 145 des conduits 140 configurés pour alimenter en eau chaque turbine flottante 1, ou autant de portes écluses que de turbines flottantes 1, chaque porte écluse définissant un bassin tampon entre le bassin de retenue d’eau B et les entrées d’eau 145 des conduits 140 configurés pour alimenter en eau une turbine flottante 1 respective.

Une installation de production d’électricité 100 selon le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7 comprend en outre un dispositif de commande 105 configuré pour commander une ouverture et une fermeture de la porte mobile 115 de la digue de retenue d’eau 110, et pour commander un actionnement du système de commande d’alimentation en eau 135.

Le dispositif de commande 105 peut notamment être un dispositif électronique, par exemple un processeur, un microprocesseur, un microcontrôleur, un processeur de signaux numériques (DSP), une matrice prédiffusée programmable (FPGA), un circuit intégré à application spécifique (ASIC), comprenant ou associé à de la mémoire qui contient des instructions pour commander l’installation de production d’électricité 100. Le dispositif de commande 105 peut également comporter des entrées/sorties voire des dispositifs de communication, sans fil ou filaire.

Dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7, le dispositif de commande 105 est configuré pour commander une ouverture de la porte mobile 115 lorsque la marée est montante et que le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau B est inférieur ou égal au niveau d’eau de l’étendue d’eau E, de manière à remplir le bassin de retenue d’eau B. Le dispositif de commande 105 est aussi configuré pour commander une fermeture de la porte mobile 115 lorsque la marée est haute, et pour commander un actionnement du système de commande d’alimentation en eau 135 pour alimenter en eau les turbines flottantes 1, de manière à produire de l’électricité, lorsque la marée est descendante et qu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau B et le niveau d’eau de l’étendue d’eau E atteint une première valeur prédéterminée.

Dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7, la première valeur prédéterminée est comprise entre et , de préférence entre et , et de manière davantage préférée entre et , correspondant au marnage moyen à l’emplacement de l’installation de production d’électricité 100.

Le dispositif de commande 105 est également configuré pour commander un actionnement du système de commande d’alimentation en eau 135 de manière à stopper l’alimentation en eau des turbines flottantes 1 lorsque la marée est montante et qu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau B et le niveau d’eau de l’étendue d’eau E atteint une seconde valeur prédéterminée.

Dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 4 à 7, la seconde valeur prédéterminée est comprise entre et et est inférieure ou égale à la première valeur prédéterminée.

On comprendra que selon les besoins, par exemples les besoins de production d’électricité pour l’installation de production d’électricité 100 ou bien les besoins de maintenance d’une turbine flottante 1, le dispositif de commande 105 peut être configuré pour commander l’alimentation en eau de chaque turbine flottante 1 de manière séparée de l’alimentation en eau des autres turbines flottantes 1.

On va maintenant décrire un procédé d’utilisation d’une installation de production d’électricité 100 selon l’invention, comprenant une porte mobile 115 et un système de commande d’alimentation en eau 135 tels que décrits ci-avant.

Le procédé comprend d’abord une première étape consistant à, lorsque la marée est montante et que le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau B est inférieur ou égal au niveau d’eau de l’étendue d’eau E, ouvrir la porte mobile 115 de la digue de retenue d’eau 110, de manière à remplir le bassin de retenue d’eau B.

Le procédé comprend ensuite une deuxième étape consistant à, lorsque la marée est haute, fermer la porte mobile 115 de la digue de retenue d’eau 110.

Puis, le procédé comprend une troisième étape consistant à, lorsqu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau B et le niveau d’eau de l’étendue d’eau E atteint une première valeur prédéterminée, actionner le système de commande d’alimentation en eau 135 pour alimenter en eau les turbines flottantes 1, de manière à produire de l’électricité.

Le procédé comprend également une quatrième étape consistant à, lorsque la marée est montante et qu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau B et le niveau d’eau de l’étendue d’eau E atteint une seconde valeur prédéterminée, actionner le système de commande d’alimentation en eau 135 pour stopper l’alimentation en eau des turbines flottantes.

De préférence, la première valeur prédéterminée pour la différence de hauteur est comprise entre et , de préférence encore entre et , de manière davantage préférée entre et , et la seconde valeur prédéterminée pour la différence de hauteur est comprise entre et et est inférieure ou égale à la première valeur prédéterminée, correspondant au marnage moyen à l’emplacement de l’installation de production d’électricité.

On comprendra qu’un procédé analogue à celui décrit ci-avant peut être utilisé pour une installation de production d’électricité 100 selon l’invention comprenant plusieurs portes mobiles 115, les différentes portes mobiles 115 pouvant être ouvertes simultanément ou de manière séparée selon les besoins, par exemple selon des besoins de remplissage du bassin de retenue d’eau B ou selon des besoins de navigation sur le bassin de retenue d’eau B.

De préférence, les étapes du procédé sont exécutées par un dispositif de commande 105 de l’installation de production d’électricité 100.

Il est bien entendu que les modes de réalisation particuliers qui viennent d’être décrits ont été donné à titre indicatif et non limitatif, et que des modifications peuvent être apportées sans que l’on s’écarte pour autant du cadre de la présente invention.

Claims (26)

1. – Turbine flottante (1) de production d’électricité, configurée pour être disposée sur une étendue d’eau (E) soumise à des marées dans une anse (120) en aval d’une digue de retenue d’eau (110) formant l’anse (120), caractérisée par le fait que la turbine flottante (1) comprend :
   - un châssis (2), définissant un axe de rotation (A) et comprenant un ensemble flotteur (21) configuré pour faire flotter la turbine flottante (1), l’ensemble flotteur (21) définissant une ligne de flottaison (22) pour la turbine flottante (1) et la turbine flottante (1) étant en outre configurée de telle sorte que l’axe de rotation (A) est normal à un plan contenant la ligne de flottaison (22), dit plan de flottaison ;
   - une roue à aubes (3), reliée en rotation au châssis (2) et configurée pour tourner autour de l’axe de rotation (A) dans un sens de rotation prédéterminé, la roue à aubes (3) comprenant une pluralité d’aubes (31) réparties sur une circonférence de la roue à aubes (3) ;
   - une génératrice électrique (4), fixée au châssis (2) et configurée pour être entraînée en rotation par la roue à aubes (3) de manière à produire de l’électricité ;
   - au moins trois injecteurs (5), fixés au châssis (2), régulièrement répartis autour d’une périphérie extérieure de la roue à aubes (3) et disposés dans un même plan, parallèle au plan de flottaison, chaque injecteur (5) comprenant une ouverture d’entrée (51) et une ouverture de sortie (52), l’ouverture de sortie (52) étant configurée pour, en utilisation, orienter tangentiellement à la roue à aubes (3) un écoulement d’eau reçu par l’ouverture d’entrée (51) vers les aubes (31) de la roue à aubes (3) en regard dudit injecteur (5), de manière à entraîner une rotation de la roue à aubes (3) autour de l’axe de rotation (A) dans le sens de rotation prédéterminé ;
   - autant de tuyaux flexibles d’amenée d’eau (6) que d’injecteurs (5), chaque tuyau flexible d’amenée d’eau (6) étant configuré :
   pour avoir une aptitude à la flottabilité dans l’étendue d’eau (E) lorsque ledit tuyau flexible d’amenée d’eau (6) est rempli d’eau provenant de l’étendue d’eau (E) ;
   pour, en utilisation, ancrer mécaniquement la turbine flottante (1) à la digue de retenue d’eau (110) ;
   pour être relié à l’un des injecteurs (5) de manière biunivoque ;
   pour être raccordé de manière fluidique, à une première extrémité (61), à l’ouverture d’entrée (51) de l’injecteur (5) auquel il est relié ;
   pour être, en utilisation, raccordé de manière fluidique, à une seconde extrémité (62), à une prise d’eau (130) s’étendant depuis une périphérie intérieure de l’anse (120), côté étendue d’eau (E), les tuyaux flexibles d’amenée d’eau (6) étant configurés pour tous avoir une même longueur et pour être raccordés de manière biunivoque à des prises d’eau (130) régulièrement réparties sur la périphérie intérieure de l’anse (120) et disposées dans un même plan, parallèle au niveau d’eau de l’étendue d’eau (E) lorsque l’entendue d’eau (E) est calme ; et
   pour comprendre une armature, résistante à la traction et à la compression selon une direction longitudinale du tuyau flexible d’amenée d’eau (6), configurée pour, en utilisation, permettre au tuyau flexible d’amenée d’eau (6), une fois raccordé à une prise d’eau (130) et à un injecteur (5), d’exercer une force de pression sur le châssis (2) dans le sens de rotation prédéterminé, par l’intermédiaire de l’injecteur (5) auquel il est relié, tous les injecteurs (5) étant fixés au châssis (2) selon une même inclinaison dans le sens de rotation prédéterminé et étant configurés pour orienter les forces de pression des tuyaux flexibles d’amenée d’eau (6) autour de l’axe de rotation (A) dans le sens de rotation prédéterminé, de telle sorte que, en utilisation, tout mouvement de la turbine flottante (1) provoqué par une variation de niveau d’eau de l’étendue d’eau (E), est automatiquement combiné à un mouvement de rotation de la turbine flottante (1) autour de l’axe de rotation (A), provoqué conjointement par tous les tuyaux flexibles d’amenée d’eau (6), les premières extrémités (61) des tuyaux flexibles d’amenée d’eau (6) étant respectivement enroulées et déroulées autour de la turbine flottante (1) en fonction des variations de niveau d’eau de l’étendue d’eau (E).
2. – Turbine flottante (1) selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau (6), l’armature est configurée pour empêcher une déformation d’une section transversale intérieure du tuyau flexible d’amenée d’eau (6), de telle sorte que la section transversale intérieure reste constante lorsqu’en laboratoire une dépression de 1 bar est appliquée dans ledit tuyau flexible d’amenée d’eau (6).
3. – Turbine flottante (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée par le fait que, pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau (6), l’armature est en outre configurée pour conférer une résistance contre un vrillage, un écrasement et une charge locale du tuyau flexible d’amenée d’eau (6).
4. – Turbine flottante (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que chaque tuyau flexible d’amenée d’eau (6) comprend au moins un parmi : une couche interne de flottabilité en un matériau configuré pour conférer l’aptitude à la flottabilité audit tuyau flexible d’amenée d’eau (6) et un dispositif externe de flottabilité en un matériau configuré pour conférer l’aptitude à la flottabilité audit tuyau flexible d’amenée d’eau (6).
5. – Turbine flottante (1) selon l’une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisée par le fait que l’ensemble flotteur (21) comprend autant d’unités de flotteur (23) que la turbine flottante (1) comprend d’injecteurs (5), les unités de flotteur (23) et les injecteurs (5) étant séquentiellement répartis en périphérie de la roue à aubes (3), et chaque unité de flotteur (23) comprenant au moins un flotteur.
6. – Turbine flottante (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que, dans une vue de dessus, une périphérie extérieure du châssis (2) définit autant de dents (24) que la turbine flottante (1) comprend d’injecteurs (5), les dents (24) et les injecteurs (5) étant séquentiellement répartis sur la périphérie de la roue à aubes (3), et une extension radiale de chaque dent (24) diminuant progressivement dans le sens de rotation prédéterminé, de telle sorte que les dents (24) confèrent au châssis (2) une forme analogue à une lame de scie circulaire, et, dans toute vue en coupe selon un plan comprenant l’axe de rotation (A), une extension radiale de chaque dent (24) est maximale au niveau du plan de flottaison et diminue progressivement de part et d’autre du plan de flottaison, de telle sorte que, en utilisation, les premières extrémités (61) des tuyaux flexibles d’amenée d’eau (6) sont guidées le long de la périphérie extérieure du châssis (2) lors d’un enroulement, ou d’un déroulement, des tuyaux flexibles d’amenée d’eau (6), provoqué par une rotation de la turbine flottante (1) autour de l’axe de rotation (A), provoquée par une variation de niveau d’eau de l’étendue d’eau (E).
7. – Turbine flottante (1) selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la périphérie extérieure du châssis (2) comprend autant d’ouvertures (25) que de dents (24), chaque ouverture (24) étant disposée entre deux dents (24) successives, en dessous d’un injecteur (25), et étant configurée pour permettre un passage d’eau depuis un intérieur de la turbine flottante (1) vers un extérieur de la turbine flottante (1).
8. – Turbine flottante (1) selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7 prise en dépendance de la revendication 6, caractérisée par le fait que l’ensemble flotteur (21) définit la périphérie extérieure du châssis (2) et que les unités de flotteur (23) forment les dents (24).
9. – Turbine flottante (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que la turbine flottante (1) comprend en outre un multiplicateur de vitesse (41) accouplé entre la roue à aubes (3) et la génératrice électrique (4).
10. – Turbine flottante (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que la roue à aubes (3) est dimensionnée et reliée au châssis (2) de telle sorte qu’une partie inférieure de la roue à aubes (3) est disposée au niveau du plan de flottaison ou au-dessus de celui-ci, de telle sorte qu’en utilisation la roue à aubes (3) est disposée hors de l’étendue d’eau (E).
11. – Turbine flottante (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que la turbine flottante (1) comprend quatre injecteurs (5) répartis à 90 degrés les uns par rapport aux autres autour de l’axe de rotation (A).
12. – Turbine flottante (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait que la roue à aubes (3) est une roue à aubes (3) de type à alimentation centripète et à axe vertical, avec des aubes (31) ayant des surfaces concaves configurées pour, en utilisation, être orientées vers les injecteurs (5).
13. – Turbine flottante (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait que, dans une vue de dessus, chaque ouverture de sortie (52) d’un injecteur (5) est configurée pour orienter l’écoulement d’eau selon un angle d’injection compris entre 2 et 35 degrés, de préférence entre 10 et 25 degrés, l’angle d’injection étant définit localement pour chaque molécule d’eau de l’écoulement d’eau dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation (A) et par rapport à une tangente à la roue à aubes (3) perpendiculaire à une prolongation d’un diamètre de la roue à aubes (3) passant par le centre de l’ouverture de sortie (52) de l’injecteur (5).
14. – Installation de production d’électricité (100) caractérisée par le fait que l’installation de production d’électricité (100) est disposée dans une zone où s’étend une étendue d’eau (E) soumise à des marées et que l’installation de production d’électricité (100) comprend :
    - une digue de retenue d’eau (110) configurée pour former, côté aval, au moins une anse (120) et définir, côté amont, un bassin de retenue d’eau (B), la digue de retenue d’eau (110) comprenant, pour chaque anse (120), au moins trois prises d’eau (130) s’étendant depuis une périphérie intérieure de l’anse (120), côté étendue d’eau (E), de manière à être régulièrement réparties sur la périphérie intérieure de l’anse (120) et à être disposées dans un même plan parallèle au niveau d’eau de l’étendue d’eau (E) lorsque l’entendue d’eau (E) est calme, et des conduits (140) s’étendant dans le même plan que les prises d’eau (130) de l’anse (120) et configurés pour acheminer de l’eau entre le bassin de retenue d’eau (B) et les prises d’eau (130) de l’anse (120), chaque conduit (140) comprenant une entrée d’eau (145), côté bassin de retenue d’eau (B) ; et
    - autant de turbines flottantes (1), selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, que d’anses (120), la ou chaque turbine flottante (1) étant disposée sur l’étendue d’eau (E) soumise aux marées dans une anse (120) respective en aval de la digue de retenue d’eau (110) et comprenant autant de tuyaux flexibles d’amenée d’eau (6) que l’anse (120) comprend de prises d’eau (130), chaque tuyau flexible d’amenée d’eau (6) étant raccordé à une prise d’eau (130) de manière biunivoque.
15. – Installation de production d’électricité (100) selon la revendication 14, caractérisée par le fait que, dans une vue de dessus, chaque anse (120) a une forme de lyre.
16. – Installation de production d’électricité (100) selon la revendication 14 ou la revendication 15, caractérisée par le fait que, pour la ou chaque anse (120), une partie intérieure inférieure (125) de l’anse (120), située sous le plan dans lequel sont situées les prises d’eau (130), est ouvragée en forme de cuvette dont une courbure est configurée pour supporter les tuyaux flexibles d’amenée d’eau (6) de la turbine flottante (1) disposée dans l’anse (120), au fur et à mesure d’une variation du niveau d’eau de l’étendue d’eau (E) en dessous du plan dans lequel sont situées les prises d’eau (130).
17. – Installation de production d’électricité (100) selon la revendication 16, caractérisée par le fait que, pour la ou chaque anse (120), la partie intérieure inférieure (125) de l’anse (120) ouvragée en forme de cuvette comprend en outre une rainure de réception de tuyau flexible d’amenée d’eau (126) pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau (6) de la turbine flottante (1) disposée dans l’anse (120), chaque rainure de réception de tuyau flexible d’amenée d’eau (126) ayant une forme de gouttière et étant configurée pour recevoir progressivement un tuyau flexible d’amenée d’eau (6), au fur et à mesure d’une variation du niveau d’eau de l’étendue d’eau (E) dans la partie intérieure inférieure (125) de l’anse (120) ouvragée en forme de cuvette.
18. – Installation de production d’électricité (100) selon l’une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisée par le fait que, pour la ou chaque anse (120), les prises d’eau (130) s’étendent toutes depuis la périphérie intérieure de l’anse (120) selon une même inclinaison dans le sens de rotation prédéterminé de la turbine flottante (1) disposée dans l’anse (120).
19. – Installation de production d’électricité (100) selon l’une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisée par le fait que la digue de retenue d’eau (110) comprend en outre au moins une porte mobile (115) configurée pour être ouverte lorsqu’un niveau d’eau de l’étendue d’eau (E) est supérieur ou égal à un niveau d’eau du bassin de retenue d’eau (B), de manière à remplir le bassin de retenue d’eau (B) avec de l’eau provenant de l’étendue d’eau (E).
20. – Installation de production d’électricité (100) selon l’une quelconque des revendications 14 à 19, caractérisée par le fait que, pour la ou chaque anse (120), les prises d’eau (130) sont disposées à une hauteur inférieure ou égale à un niveau d’eau moyen de l’étendue d’eau (E) à mi-marée à l’emplacement de la digue de retenue d’eau (110), c’est-à-dire à une hauteur inférieure ou égale à un niveau d’eau intermédiaire moyen à l’emplacement de la digue de retenue d’eau (110) entre marée haute et marée basse.
21. – Installation de production d’électricité (100) selon l’une quelconque des revendications 14 à 20, caractérisée par le fait que l’installation de production d’électricité (100) comprend en outre un embout pour chaque conduit (140), chaque embout (140) étant raccordé à l’entrée d’eau (145) d’un conduit (140), et chaque embout ayant une forme hydrodynamique courbée vers un fond du bassin de retenue d’eau (B) configurée pour favoriser un afflux d’eau depuis le fond du bassin de retenue d’eau (B), de telle sorte que, en utilisation, une surface d’eau du bassin de retenue d’eau (B) n’est pas perturbée par des vortex.
22. – Installation de production d’électricité (100) selon l’une quelconque des revendications 14 à 21, caractérisée par le fait que, pour chaque tuyau flexible d’amenée d’eau (6), un diamètre du tuyau flexible d’amenée d’eau (6) est inférieur à un diamètre du conduit (140) configuré pour acheminer de l’eau entre le bassin de retenue d’eau (B) et la prise d’eau (130) à laquelle ledit tuyau flexible d’amenée d’eau (6) est configuré pour être relié, la prise d’eau (130) étant conique entre le conduit (140) et le tuyau flexible d’amenée d’eau (6).
23. – Installation de production d’électricité (100) selon l’une quelconque des revendications 14 à 22, caractérisée par le fait que l’installation de production d’électricité (100) comprend en outre un système de commande d’alimentation en eau (135) de la ou chaque turbine flottante (1), le système de commande d’alimentation en eau (135) comprenant au moins l’un parmi : une pluralité de vannes, chaque vanne étant disposée à une prise d’eau (130) ; une pluralité de vannes, chaque vanne étant disposée à une entrée d’eau (145) d’un conduit (140) ; une porte écluse définissant un bassin tampon entre le bassin de retenue d’eau (B) et les entrées d’eau (145) des conduits (140) configurés pour alimenter en eau la ou chaque turbine flottante (1) ; et autant de portes écluses que de turbines flottantes (1), la ou chaque porte écluse définissant un bassin tampon entre le bassin de retenue d’eau (B) et les entrées d’eau (145) des conduits (140) configurés pour alimenter en eau une turbine flottante (1) respective.
24. – Installation de production d’électricité (100) selon la revendication 23 prise en dépendance de la revendication 19, caractérisée par le fait que l’installation de production d’électricité (100) comprend en outre un dispositif de commande (105) configuré pour commander une ouverture et une fermeture de l’au moins une porte mobile (115) de la digue de retenue d’eau (110) et pour commander un actionnement du système de commande d’alimentation en eau (135) ;
    de préférence, le dispositif de commande (105) est configuré pour commander une ouverture de l’au moins une porte mobile (115) lorsque la marée est montante et que le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau (B) est inférieur ou égal au niveau d’eau de l’étendue d’eau (E), de manière à remplir le bassin de retenue d’eau (B) ; pour commander une fermeture de l’au moins une porte mobile (115) lorsque la marée est haute ; pour commander un actionnement du système de commande d’alimentation en eau (135) pour alimenter en eau l’au moins une turbine flottante (1), de manière à produire de l’électricité, lorsque la marée est descendante et qu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau (B) et le niveau d’eau de l’étendue d’eau (E) atteint une première valeur prédéterminée, de préférence comprise entre et , de préférence encore entre et , et de manière davantage préférée entre et , correspondant au marnage moyen à l’emplacement de l’installation de production d’électricité (100) ; et pour commander un actionnement du système de commande d’alimentation en eau (135) de manière à stopper l’alimentation en eau de l’au moins une turbine flottante (1) lorsque la marée est montante et qu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau (B) et le niveau d’eau de l’étendue d’eau (E) atteint une seconde valeur prédéterminée, de préférence comprise entre et et inférieure ou égale à la première valeur prédéterminée.
25. – Procédé de production d’électricité pour une installation de production d’électricité (100) selon la revendication 24 ou selon la revendication 23 prise en dépendance de la revendication 19, caractérisé par le fait que le procédé comprend les étapes consistant à :
    - lorsque la marée est montante et que le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau (B) est inférieur ou égal au niveau d’eau de l’étendue d’eau (E), ouvrir l’au moins une porte mobile (115) de la digue de retenue d’eau (110), de manière à remplir le bassin de retenue d’eau (B) ;
    - lorsque la marée est haute, fermer l’au moins une porte mobile (115) de la digue de retenue d’eau (110) ;
    - lorsqu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau (B) et le niveau d’eau de l’étendue d’eau (E) atteint une première valeur prédéterminée, actionner le système de commande d’alimentation en eau (135) pour alimenter en eau l’au moins une turbine flottante (1), de manière à produire de l’électricité ; et
    - lorsque la marée est montante et qu’une différence de hauteur entre le niveau d’eau du bassin de retenue d’eau (B) et le niveau d’eau de l’étendue d’eau (E) atteint une seconde valeur prédéterminée, actionner le système de commande d’alimentation en eau (135) de manière à stopper l’alimentation en eau de l’au moins une turbine flottante (1).
26. – Procédé selon la revendication 25, caractérisé par le fait que la première valeur prédéterminée pour la différence de hauteur est comprise entre et , de préférence entre et , de préférence encore entre et , et la seconde valeur prédéterminée pour la différence de hauteur est comprise entre et et est inférieure ou égale à la première valeur prédéterminée, correspondant au marnage moyen à l’emplacement de l’installation de production d’électricité (100).