L’éolien flottant prêt à faire fortement baisser les prix
L’éolien flottant représente l’une des technologies de production d’énergie les plus prometteuses et les plus respectueuses du climat. Toutefois, sur la base du coût actualisé de l’énergie (LCOE), l’éolien offshore – en particulier l’éolien flottant – semble toujours plus cher que des sources d’énergie plus répandues comme l’éolien terrestre et l’énergie solaire. Le projet TELWIND(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, a fait des progrès significatifs pour rendre les éoliennes offshore situées dans les eaux profondes plus compétitives. Sa plateforme flottante révolutionnaire a franchi une étape d’ordre qualitatif en réduisant les coûts de construction et d’installation, ce qui augmente les chances que l’éolien flottant soit à l’avenir adopté à grande échelle. Une conception flottante améliorée La sous-structure flottante TELWIND résulte de la combinaison de deux systèmes principaux révolutionnaires, ce qui donne un système intégré économique, simple, rapide et peu onéreux à installer: une configuration évoluée de longerons avec des ballasts suspendus et une tour télescopique autodépliable. La sous-structure flottante est basée sur une configuration avec des longerons et des ballasts suspendus se soutenant mutuellement. Elle comporte en particulier un corps flottant supérieur relié par une armature à un lourd ballast inférieur, ce qui abaisse le centre de gravité du système et stabilise ainsi la sous-structure. Étant donné que l’intégrité de la plateforme dépend directement de la réponse de l’armature, un effort particulier a consisté à vérifier que ses performances étaient à la hauteur des attentes du projet. La tour flottante télescopique se compose de pylônes tubulaires en béton préfabriqué, d’une section en acier et d’une tour auto-élévatrice à l’aide de vérins à câbles pour charges lourdes. «Les pylônes en béton préfabriqué constituent une alternative économique aux pylônes tubulaires en acier. Leur flexibilité en termes de construction, leur résistance accrue à la fatigue et leur meilleure durabilité s’avèrent essentielles pour l’amélioration des cadences de production et l’industrialisation des éoliennes flottantes», souligne José Serna, DPT d’Esteyco. Une campagne d’essai des ballasts Les partenaires du projet ont créé une maquette innovante à échelle réduite afin de tester leur concept éolien flottant en mer lors d’une campagne d’essais des ballasts. L’accent a été mis sur l’étude du comportement conjugué complexe entre la sous-structure flottante et l’éolienne, ainsi que sur l’impact du vent et des vagues. Les résultats ont permis aux partenaires du projet de valider les stratégies de contrôle-commande pour l’éolienne. Ce modèle était équipé d’un ensemble complet de capteurs. L’acquisition de données devrait fournir une énorme quantité d’informations pour les modèles numériques qui seront utilisés afin d’optimiser un modèle d’éolienne flottante offshore grandeur nature avec une turbine de 12 MW. Les travaux expérimentaux ont été complétés par des simulations théoriques. Les partenaires du projet ont notamment utilisé un drone à plusieurs rotors pour simuler, dans un bassin d’essai, les surcharges dues au vent dans la sous-structure offshore. «C’est la première fois que des drones sont utilisés pour reproduire des conditions de vents violents», note M. Serna. Améliorer la capacité et l’efficacité des turbines a un impact à la fois sur les dépenses en capital (CAPEX) et les coûts opérationnels (OPEX). Les analyses détaillées en termes de CAPEX et d’OPEX ont confirmé les attentes du projet selon lesquelles le concept de plateforme TELWIND pourrait faire baisser le LCOE de l’éolien offshore flottant. «La technologie TELWIND est environ 30 % moins chère que les systèmes actuels de fondations ancrées au fond marin dans des profondeurs d’eau supérieures à 40 mètres», ajoute M. Serna. «L’assemblage in situ de la plateforme de la sous-structure flottante, contrairement à l’emploi de navires transporteurs de charges lourdes, accélère considérablement le temps de montage.» Le marché de l’éolien offshore flottant évolue mais, jusqu’à présent, les fondations flottantes se sont avérées onéreuses. TELWIND a développé de nouvelles technologies avancées qui permettent de mieux comprendre comment réduire les coûts.
