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5 Déc, 2022

Une éolienne flottante « pyramide » de 5 MW sera mise à l’épreuve en grandeur réelle

Une éolienne flottante « pyramide » de 5 MW sera mise à l’épreuve en grandeur réelle

Les turbines flottantes en forme de pyramide comme celles-ci devraient pouvoir atteindre au moins 20 MW, selon Eolink.

Les éoliennes flottantes sont essentielles pour l’avenir de l’éolien en mer. Pour ramener les coûts de l’énergie à un niveau compétitif, elles nécessitent une réflexion radicalement différente. La société française Eolink commence à construire un démonstrateur grandeur nature de son éolienne flottante innovante de forme pyramidale, qui réduit les matériaux et le poids de plus de 30 %, et promet une économie importante sur les coûts énergétiques.

Comme nous l’avons déjà expliqué, la conception typique de l’éolienne en éventail utilisée pour les éoliennes terrestres n’est pas adaptée à l’offshore, où se trouvent la plupart des meilleures ressources éoliennes du monde. Lorsque l’eau est trop profonde pour ancrer un mât géant dans le fond marin, il faut faire flotter les turbines. Et lorsque vous essayez de le faire en utilisant un modèle de roue à picots adapté de la technologie terrestre, vous avez besoin d’une énorme quantité de matériau de ballast au fond. De plus, leur déploiement et leur entretien sont difficiles et coûteux, et la contrainte physique imposée par un ventilateur colossal monté d’un côté de la nacelle nécessite des roulements énormes pour supporter son poids unilatéral.

Dans un entretien avec la startup T-Omega de Boston en septembre dernier, la société décrivait une approche différente, quelque chose de conçu dès le départ pour un déploiement en haute mer qui pourrait réduire considérablement le poids, le coût et les contraintes techniques d’une grande turbine, tout en la rendant beaucoup plus facile à déployer et à entretenir. Et tandis que T-Omega est toujours à la recherche de partenariats pour que ses conceptions passent le cap des tests en bassin à vagues et soient commercialisées, il semble que la société française Eolink soit en bonne voie pour faire décoller une idée similaire.

Beaucoup plus facile à construire, à déployer et à entretenir qu’une roue à picots à un seul pôle

La clé des avantages de ce type de conception réside dans sa base pyramidale, qui remplace le mât unique des modèles de roues à picots par une paire de triangles, de la même manière qu’une grande roue est suspendue. D’emblée, le poids massif de l’énorme ventilateur est réparti uniformément entre les roulements situés aux deux extrémités, et non plus à une seule. La nacelle au sommet peut donc être plus légère et, au lieu d’un seul mât monolithique, vous pouvez utiliser quatre supports beaucoup plus minces en forme de pyramide. Cela permet de réduire considérablement le poids et de disposer d’une large base à la base, au lieu d’un seul point, ce qui réduit considérablement le besoin d’un lourd lest métallique pour maintenir l’engin en position verticale.

Il n’est pas possible d’utiliser ces pyramides en forme de grande roue sur terre, car les éoliennes terrestres doivent pouvoir s’incliner face au vent pour maximiser leur rendement. Ce n’est pas un problème dans les profondeurs de l’océan ; il suffit d’attacher ces pyramides flottantes au fond. Quelle que soit la direction du vent, l’éolienne est poussée dans cette direction et, grâce à l’attache montée à l’avant, elle se retrouve toujours face au vent.

Alors que la direction du vent et les courants marins sont généralement alignés dans les profondeurs de l’océan, Eolink affirme avoir conçu un système de ballast dynamique qui peut orienter les turbines jusqu’à 120 degrés lorsque les deux sont désalignés. Ce système permet également à l’opérateur de détourner le sillage laissé derrière chaque éolienne, en sacrifiant éventuellement un peu de puissance de la première rangée d’éoliennes afin de maximiser la production de l’ensemble du parc éolien.

À gauche : la conception pyramidale impose beaucoup moins de contraintes aux mâts de support, qui peuvent donc être plus petits et plus légers. À droite : comme les pales ne risquent plus de heurter le mât de support, elles peuvent être plus longues et plus flexibles pour une hauteur de nacelle donnée.

En termes de construction et de déploiement de ces machines, tout est simplement beaucoup plus facile. Elles peuvent être construites sur un chantier naval et déployées directement dans l’eau, où elles flottent à une profondeur relativement faible, car elles ne transportent pas d’énormes quantités de ballast sous la ligne de flottaison. Selon Eolink, un seul chantier naval devrait être capable de produire 67 turbines par an.

Une fois construites, vous les mettez à l’eau et les remorquez jusqu’à votre site, vous les attachez, vous les connectez et c’est parti. Il n’est pas nécessaire d’avoir recours à des navires-grues spécialisés, qui coûtent plusieurs millions de dollars par jour, pour le déploiement ou la maintenance, car il suffit de les remorquer jusqu’au port et de faire le travail sur place, où c’est beaucoup plus facile et moins cher.

Ainsi, entre les matériaux, l’ingénierie, la construction, le déploiement, l’échelle et la maintenance pendant toute la durée de vie, ces conceptions devraient présenter un avantage en termes de coûts à chaque étape du processus. Et comme le segment européen de l’éolien offshore est confronté à la hausse des coûts des matériaux, à l’inflation, aux problèmes de chaîne d’approvisionnement et à la pression des entreprises chinoises qui commencent à développer leurs offres mondiales, ces avantages pourraient être absolument essentiels.

Une éolienne conçue de A à Z pour une utilisation flottante en haute mer

Selon Recharge News, Eolink a reçu une décision finale d’investissement (FID) grâce à de nouveaux investissements de l’entreprise espagnole Acciona Energy et de la société de gestion de projet Valorem. Désormais entièrement financée à hauteur de 23 millions de dollars, Eolink va commencer la fabrication d’une turbine d’essai grandeur nature, qui sera déployée sur le site d’essai SEM-REV dans l’océan Atlantique français.

Ce démonstrateur de 5 mégawatts pèsera 1 100 tonnes et aura une base carrée de 52 m de côté. Le rotor lui-même aura un diamètre de 143 m. Eolink affirme que sa conception devrait utiliser plus de 30 % d’acier en moins qu’une roue à picots traditionnelle pour la même puissance nominale. Comme les pales ne risquent plus de heurter la tour, il est possible d’installer des pales plus longues et plus flexibles pour une hauteur de tour donnée, ce qui permet d’obtenir une production d’énergie supérieure de 10 % pour les mêmes conditions de vent. La construction commence ce mois-ci, l’éolienne devrait être amarrée et ancrée en place au printemps prochain (dans l’hémisphère nord), et sa mise en service est prévue pour 2024.

Mieux encore, l’entreprise affirme que son échelle est bien meilleure que celle des turbines en forme de roue. En effet, elle a des plans pour une turbine monstrueuse de 20 MW utilisant cette conception. Elle serait bien plus grande que la plus grande éolienne du monde, qui est elle-même d’une taille gigantesque.

Le démonstrateur de 5 mégawatts devrait être entièrement mis en service en 2024.

En termes de coût, Eolink s’attend à ce que ces machines fournissent de l’électricité à un prix de 20 à 25 % inférieur à celui d’une « technologie de référence ». Il ne s’agit donc pas de la réduction radicale de 50 % du prix que promettent T-Omega et des solutions plus extrêmes comme les éoliennes à double axe vertical contrarotatif de World Wide Wind, mais il semble que ces éoliennes françaises feront l’objet de tests à l’échelle commerciale beaucoup plus tôt. Intéressant, nous sommes impatients de voir comment elles se comportent.

http://eolink.fr/fr/news-fr

https://www.acciona-energia.com/updates/news/acciona-energia-takes-leading-stake-floating-offshore-wind-startup-eolink/?_adin=01010174103%C2%A0

https://www.rechargenews.com/wind/pyramid-power-new-wave-floating-wind-design-ups-sails-for-french-atlantic-debut/2-1-1365841