Le marché de la turbine hydraulique devrait atteindre $9,5 milliards en 2027 selon Coherent Market Insights. Ce, malgré la crise sanitaire. Grâce notamment aux efforts faits pour rendre les turbines plus économiquement rentables pour les constructeurs et attractives pour les investisseurs.
Turbine hydraulique : un marché de $9,5 milliards en pleine expansion
Les turbines hydrauliques sont capables de convertir l’énergie hydroélectrique en électricité, y compris à partir de cours d’eau à faible débit. Et ce, par l’utilisation de l’énergie cinétique de l’eau dans le but de faire tourner un alternateur. Cette combinaison (alternateur et turbine) est appelée l’unité génératrice ou arbre générateur.
Avec la demande grandissante en énergie électrique fiable, continue et verte, le marché de la turbine hydraulique est en pleine expansion. L’énergie hydroélectrique est considérée comme renouvelable, car générée par les cycles naturels de l’eau pour produire de l’électricité. Coherent Market Insight prévoit que le marché des turbines hydrauliques atteindra $9,5 milliards en 2027. Et ce, notamment grâce aux nombreux investissements dans ce domaine.
Une technologie qui souffre de son manque de compétitivité…
L’une des plus grandes barrières au marché des turbines hydroélectrique sont les alternatives moins chères existantes. Les méthodes d’extraction de pétrole ont réduit les coûts de production. D’autres énergies renouvelables, tel que l’éolien et le solaire sont bien implémentées dans le marché de l’énergie.
Ajouté à cela, la construction de nouvelles centrales hydroélectriques requiert des années d’études environnementales, d’obtention de permis, et de larges coûts. Et ce, rendant difficile de s’implanter sur ce marché et nécessitant de nombreux investissements.
…Mais qui profite d’investissements importants
En 2021, le gouvernement Indien a approuvé le financement d’une centrale hydroélectrique d’une valeur de $724 millions et d’une puissance de 850 MW. Autre facteur d’expansion, les nouvelles technologies hydroélectriques, des capteurs et des logiciels capables de collecter des données des centrales.
Ces technologies permettent une réduction des coûts, une augmentation de la production et une optimisation de la production. Ces facteurs devraient propulser l’hydroélectricité dans les sept prochaines années, ouvrant de nombreuses opportunités commerciales. De plus, les centrales hydroélectriques de plus de 100 MW sont de plus en plus attractives pour les investisseurs.
En outre, les centrales utilisent de grosse quantité d’eau nécessaires pour faire tourner les turbines. L’eau stockée peut également être utilisée à des fins industrielles, domestiques et agricoles. Ainsi, les turbines hydroélectriques sont rentables, simple à concevoir, et à entretien minime. Ce qui les rendant tout de même particulièrement attractives.
Différents types de turbines
Il existe de nombreux types de turbines, utilisées à des fins différentes. Il existe deux sortes de turbines, la turbine à action et la turbine à réaction. Les turbines ont généralement une vitesse de rotation constante.
Les turbines à action
Les turbines à action ont une pression d’entrée égale à la pression de sortie, il en existe deux types. La turbine Pelton, utilisée dans des centrales à hautes chutes et à faibles débits, et la turbine Banki-Mitchel (Crossflow). Ces dernières sont faciles à construire et très productive, utilisant l’écoulement bidirectionnel de l’eau. L’écoulement est dévié au contact d’une roue à aubes périphériques.
Les turbines à réaction
Dans les turbines à réaction, la pression à l’entrée de la roue est supérieure à la pression de sortie. Il en existe deux types : la turbine Francis et la turbine Kaplan. Les turbines Francis sont utilisées pour les moyennes chutes et les débits moyens. Les turbines Kaplan sont répandues sur les basses chutes à débit important.
La tendance est à la miniaturisation, notamment avec les pico-turbines, capables de produire jusqu’à 60 kW. Certaines turbines sont conçues pour être ichtyo-compatible, de manière à ne pas être dangereuses ou dommageables pour la faune aquatique. Notamment la turbine VLH (very low head = très basse chute). Elles sont prévues pour minimiser autant que possible les travaux nécessaires à leurs placements et à leur exploitation.
Optimiser la production grâce à la numérisation des processus
L’un des enjeux du développement des turbines hydraulique est la réduction des coûts pour être compétitif. Notamment en réduisant les diamètres de roue et en utilisant des capteurs IIoT, capables de propulser le marché des turbines hydrauliques. Ces capteurs et son logiciel incorporé sont capable de collecter, partager et analyser des données.
Ils permettent aux différentes machines de communiquer entre elles, identifiant ainsi les problèmes et tendance en temps réels. Ces données sont utilisées pour optimiser les performances des machines. Permettant ainsi une augmentation de la flexibilité, l’efficacité et la rentabilité économique.
L’impact de la crise sanitaire sur le marché
Alors que les activités reprennent progressivement, les constructeurs peinent à augmenter leur capacité de production et à rattraper les pertes occasionnées. La Covid-19 a eu un impact sur cette industrie, réduisant la demande et interrompant la chaine d’approvisionnement. Ce, créant de nouveau défis techniques et financiers.
Causant notamment des problèmes concernant les fonds de roulement, la stagnation de la demande et des restrictions budgétaires. La région Asie-Pacifique est leader dans le marché des turbines hydroélectrique, détenant 48,9% des parts de marché en valeur. L’entreprise Toshiba contribue à l’expansion notamment de ce marché, ayant par exemple remporté récemment un contrat de 70 MW d’hydroturbine au Népal.
L’Amérique Latine a également prévu de jouer un rôle dans l’expansion du marché. Récemment, furent installées au Brésil deux turbines Kaplan S de 7,9 MW.
