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Comment une entreprise d'électricité hawaïenne a maximisé sa production d'électricité en construisant un bâtiment solaire en métal

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Une demande de puissance plus élevée n'a pas pu être satisfaite avec l'espace actuel

Le programme de récupération d'énergie des déchets d'Honolulu, ou H-POWER, à Kapolei, dans l'ouest d'Oahu, génère jusqu'à 90 mégawatts d'énergie pour la Hawaiian Electric Company, suffisamment pour répondre à près de huit pour cent des besoins énergétiques d'Oahu. L'installation traite 700 000 tonnes de déchets par an, qui sont brûlés pour générer de la vapeur, convertis en électricité et vendus à Hawaiian Electric pour être utilisés par les résidents et les entreprises d'Oahu.

La ville a ajouté l'énergie solaire photovoltaïque (PV) à six toits existants de l'installation de récupération des déchets en énergie de la ville et du comté d'Honolulu, exploitée par Covanta Honolulu Resource Recovery Venture (H-POWER). Cependant, il n'y avait pas suffisamment d'espace pour répondre à leur plein engagement de production d'énergie solaire dans l'installation, donc un nouveau « bâtiment solaire » en métal a été construit sur le terrain adjacent, qui abriterait et fournirait l'équilibre des besoins en énergie solaire.

L'élévation des panneaux photovoltaïques sur les toits réduirait l'ombrage des propriétés adjacentes et maximiserait la production d'électricité, et était donc plus favorable pour obtenir des performances système fiables et cohérentes.

Au total, le projet impliquait l'installation d'un système de 3 mégawatts – l'un des plus grands projets solaires sur le toit de l'État d'Hawaï – consommant 290 181 pieds carrés d'espace sur le toit pour le système photovoltaïque. Le système compenserait une partie de la demande interne de H-POWER de 7 mégawatts pour faire fonctionner l'usine.

Un bâtiment en acier Varco Pruden a été sélectionné comme produit de choix pour la structure du « bâtiment solaire » et pour les toits de l'installation. Taylor Metal Products, PBR à fixation apparente, nervure trapézoïdale, toiture métallique a été choisi pour remplacer les panneaux de toiture existants pour les six bâtiments de l'usine H-POWER. S-5 ! des fixations solaires ont été choisies pour fixer les panneaux solaires aux toits métalliques de tous les bâtiments de ce projet.

Un bâtiment conçu pour le long-courrier

Le « bâtiment solaire » en métal nouvellement construit devait être conçu avec des solutions rentables à long terme, à la fois pour le projet photovoltaïque et divers programmes de recyclage au sein du bâtiment. De plus, les toits métalliques de plus de 30 ans sur les six bâtiments de l'installation H-POWER avaient besoin d'être remplacés.

Étant donné que la durée de vie d'un système PV est généralement comprise entre 28 et 37 ans (source : étude de Berkeley), le nouveau toit et les toits de remplacement devraient respecter la durée de vie prévue du système PV.

L'ensemble du projet devait être achevé dans un délai serré et sans interruption des opérations de H-POWER, qui est un élément clé de l'infrastructure de gestion des déchets de l'île.

Aucune pénétration dans le toit – Aucune violation de garantie

Le métal a été sélectionné pour ce projet parce qu'il s'agissait de l'option la moins coûteuse et la meilleure à utiliser. La structure du « bâtiment solaire » est une charpente en acier avec un toit et un bardage en métal, soutenu par une dalle de béton sur une fondation de niveau. Il est fermé par des portes basculantes et des portes d'accès.

La toiture en métal a été choisie pour tous les toits car elle fournit une plate-forme idéale pour le montage de panneaux photovoltaïques et est le seul type de toit commercial qui présente une durée de vie supérieure à celle du système photovoltaïque solaire. Un toit métallique à joint debout a été choisi pour le « bâtiment solaire » car il était également plus facile et moins coûteux de monter des panneaux solaires photovoltaïques sur ce type de toit métallique par rapport à tout autre.

La pince S-5-S Mini a été choisie comme méthode de fixation préférée pour fixer les modules solaires au toit du nouveau « bâtiment solaire » afin de permettre une fixation sans pénétration pour le système de rayonnage solaire. Le VersaGard™ de S-5! a été sélectionné pour sécuriser les rayonnages photovoltaïques sur les toits métalliques trapézoïdaux à fixation apparente «PBR» (nervures portant des pannes) nouvellement remplacés de l'usine de Covanta Honolulu, afin de répondre aux attentes de durée de vie à la fois du toit et le système solaire photovoltaïque.

Production d'électricité au maximum

L'usine H-POWER et le « bâtiment solaire » adjacent ont utilisé des composants de construction en métal pour obtenir des performances et une durabilité durables, tout en permettant à la Ville de traiter et de gérer les déchets solides de l'île, de convertir les déchets en énergie et d'explorer davantage les efforts de recyclage et d'énergie renouvelable pour un Hawaï plus durable.

Statistiques du projet
Nom du projet: La ville et le comté d'Honolulu Covanta H-POWER Plant
Emplacement: Kapolei, Ohau Ouest, HI
Architecte: HDR
Entrepreneur général : Bâtiment solaire H-POWER, PSI et entrepreneur en toiture, Covanta
Entrepreneurs en PV solaire : Engie & Hawaii Unified Industries
Vendeur: Construction des îles du Pacifique
Taille totale du projet : 3,25 MW+ de panneaux solaires photovoltaïques sur le toit

Propriété: Usine de Covanta Honolulu (six bâtiments)
Type de bâtiment: Structure en acier, Fixation apparente, Nervure trapézoïdale, Toiture métallique
Profil de toit : Produits métalliques Taylor, PBR
Toit mesuré : 151 876 pc (combiné)
Hauteur du toit: 1:12
S-5 ! produit: VersaGard™ (5 700)
Nombre de panneaux installés : 3 096 (modules de 400 w)

Propriété: Bâtiment solaire H-POWER (un bâtiment)
Type de bâtiment: Bâtiment en acier Varco Pruden
Profil de toit : MBCI, Double-Lok
Toit mesuré : 138 305 pieds carrés
Hauteur du toit: 1:12
S-5 ! produit: S-5-S Mini (7 200)
Nombre de panneaux installés : 5 040 (modules de 400 w)

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