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Énergie éolienne en mer

24-03-2020

L'énergie éolienne en mer suscite de plus en plus d'intérêt chez beaucoup de personnes, principalement parce que la technologie s'améliroe et que les contraintes s'effondrent. 

 

L'énergie éolienne offshore s'est avérée plus efficace que l'énergie éolienne terrestre. La vitesse du vent en mer est plus constante, non seulement en termes de vitesse mais aussi en termes de direction. Dans l'océan, le vent est généralement plus fort pendant la journée en raison de la plus grande différence de température entre la mer et la terre. Cette augmentation de la production intervient à une époque où les gens ont besoin d'énergie et sont plus actifs. Un autre facteur important est la turbulence du vent autour des pales, qui est beaucoup plus faible que dans les éoliennes terrestres. Tous ces éléments combinés permettent d'obtenir de meilleurs rendements et de réduire les contraintes sur les tours d'éoliennes en mer par rapport aux tours terrestres. Bien sûr, c'est vrai, mais il y a d'autres facteurs à prendre en compte. 

 

Les parcs éoliens sont très préoccupants sur le plan environnemental. Leurs lames affectent les animaux à proximité et elles produisent également de la pollution sonore et visuelle. S'ils sont en mer, ces points ne posent pas de problème. D'abord parce que personne ne peut voir ou entendre les tours si elles sont éloignées de la côte et concernant les animaux marins, la zone de protection qui est créée avec les tours est une zone protégée également pour les animaux à l'intérieur de l'eau. 

 

Ces avantages pour l'énergie éolienne offshore sont très importants et l'industrie adapte ses produits aux conditions offshore. Pour mieux utiliser la vitesse du vent dans l'océan, certaines parties de la tour doivent être changées et l'une d'elles est les pales. Les pales de la tour sont plus grandes, et la production d'énergie est également plus importante. Aujourd'hui, il existe des tours avec 220 m de rotor. Ces plus grandes pales ne sont pas si faciles à créer car lorsque nous les augmentons, elles deviennent plus flexibles et créent plus de vibrations. Cette vibration est un gros problème pour les équipements qui fonctionnent en permanence et qui sont reliés à une boîte de vitesses et à un générateur. Les tours sont également de plus en plus hautes, avec des hauteurs supérieures à 250 m, ce qui est également un problème car cela va exercer une plus grande contrainte sur les mécanismes internes, ce qui nécessitera de nouvelles approches pour la conversion du couple en énergie. Une tour plus haute signifie également un plus grand défi pour les fondations, et les eaux profondes deviennent encore plus difficiles. 

 

Lorsque l'exploration éolienne en mer a commencé, les tours étaient reliées au fond de la mer, avec une profondeur maximale de 50 m. Pour permettre l'accès à des sites plus profonds, des fondations flottantes ont commencé à apparaître. Ces fondations, en plus d'être plus flexibles, permettent également de tout assembler à terre et de le transporter jusqu'au lieu final. La technologie au-delà de ces fondements est déjà connue et démontrée par le secteur du pétrole et du gaz. Il existe 3 concepts principaux pour les fondations flottantes, la bouée-espar, le semi-submersible et la plate-forme à jambes de tension. 

 

 

Toutes les solutions de fondation présentées ont déjà fait leurs preuves sur l'eau avec des installations réelles dans le monde entier. Il y a des avantages et des inconvénients pour chacune d'entre elles en fonction des mouvements induits par les vagues, de la facilité d'exécution et bien sûr des coûts associés à chacune. Le système semi-submersible est celui qui a été le plus utilisé ces dernières années et peut facilement transporter tout l'assemblage sur le site où se trouvera la turbine. C'est la solution utilisée au Portugal pour le projet Windfloat avec Repsol et EDP.

 

 

Les parcs éoliens offshore font encore l'objet de nombreux travaux d'innovation afin de réduire les coûts qui y sont associés, comme cela a été le cas il y a quelques années pour les parcs éoliens terrestres. Les principaux développements sont réalisés dans les fondations et l'exploitation des conditions offshore et ces développements sont réalisés par de petites sociétés d'ingénierie comme SLEFTY. Il est encore nécessaire de réaliser de nombreuses études, conceptions et tests pour obtenir une solution plus aboutie qui permettra un meilleur retour sur investissement et plus d'attractivité. 

 

Afin d'obtenir des solutions plus nombreuses et meilleures à l'extérieur, certains marchés aux conditions particulières doivent faire un pas en avant et mener l’investissement. Les marchés qui ont des coûts énergétiques élevés, des côtes en eau profonde et qui n'ont pas d'autres possibilités de produire de l'énergie doivent être ceux qui investissent à ce stade de développement. Les équipes d'ingénieurs doivent saisir cette opportunité et se concentrer sur la réduction des coûts et des risques pendant toute la durée de vie du projet. 

 

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