Les Energies Renouvelables : L’ingénierie appliquée à l’éolien, au solaire, à la biomasse ... les enjeux de demain
Editorial pour 1er journal en ligne
I. Introduction
II. Les étapes du développement éolien on-shore
III. L’offshore a le vent en poupe
IV. Concentrons-nous sur l´Energie de Concentration Solaire (CSP)
V. Biomasse - Un sujet brûlant dans le domaine des énergies renouvelables
Version PDF de ces articles : Journal-IB
Les Energies Renouvelables : L’ingénierie appliquée à l’éolien, au solaire, à la biomasse … les enjeux de demain
III. L’offshore a le vent en poupe.
par Ir. Fiona Buckley et Ir. Tina Tijsma, Tractebel Engineering
Toute personne familière de près ou de loin à l’éolien offshore est consciente que les développeurs de projets offshores doivent faire face à des défis incomparables par rapport à ceux de l’éolien terrestre. Parmi ceux-ci, on relève le climat rigoureux auquel sont soumises les éoliennes, l’environnement rude dans lequel doivent survivre les turbines, les fondations et le réseau électrique, sans oublier les distances parfois importantes à parcourir pour atteindre le parc lui-même.
Tractebel Engineering possède de nombreuses années d’expérience dans tous les domaines de l’éolien en mer : développement, réalisation, opération et maintenance (O&M) et donc peut apporter une aide non négligeable aux développeurs. Impliqué depuis 2001 dans ces types de projets, Tractebel Engineering est par conséquent un des précurseurs dans le domaine de l’ingénierie offshore.
Les services offerts recouvrent un ensemble complet de solutions d’ingénierie, de conseils aux investisseurs et développeurs depuis la conception initiale jusqu’à la réalisation, la mise en service et l’O&M du parc éolien.
Tractebel Engineering intervient dès la demande de concession, l’octroi du permis et l’étude d’incidence sur l’environnement, et fournit non seulement des conseils à son Client mais rédige aussi les dossiers de demande de permis et assure à la demande du Client les contacts directs avec les autorités et/ou toutes les parties prenantes. Cet aspect important de la communication a tendance à être sous-estimé mais est des plus nécessaires afin de réduire l’opposition au projet à son minimum, tout en assurant un gain de temps maximum.
Cette expertise fait appel à une variété de disciplines : design de l’aménagement du parc, ingénierie civile (les fondations), travaux électriques y compris la plateforme, le câblage intra-parc et jusqu’à la côte et la cabine de tête (sous-station). Les nombreuses années d’expérience dans l’analyse de la production permet au développeur d’avoir une base solide permettant l’évaluation optimale du « business case » et une analyse détaillée du CAPEX (Capital EXpenditure – investissement en capital) et de l’OPEX (OPerationel EXpenditure – coûts opérationels).
Optimisation de la production
L’analyse de production est améliorée continuellement. Un modèle permettant d’obtenir la production optimale avec une incertitude minimale a été développé par Tractebel Engineering et est affiné continuellement ; et ce, tout en optimisant l’utilisation de l’espace alloué et la turbulence générée par les turbines avoisinantes. Cette turbulence a un impact important sur les cas de charges de fatigue des composants de l’éolienne. D’autre part, plus l’espace inter-éolienne est réduit, plus la concentration d’éolienne peut être grande sur la surface allouée et donc plus la Production Annuelle d’Energie (PAE) peut être maximisée. Cependant, ceci implique une augmentation de la turbulence induite. En raison du manque de fiabilité des logiciels de calcul de turbulence, la turbulence est obtenue au moyen d’un outil développé en interne basé sur le modèle notoire S. Frandsen. Comme décrit dans la figure ci-après, quand on essaye d’atteindre le maximum PAE, une disposition avec un espacement 7D/3.9D pourrait fonctionner même avec un léger dépassement à 12m/s.
Turbulence induite en fonction de la vitesse de vent © Tractebel Engineering
Les projets de parcs éoliens offshore comptent généralement une douzaine d’activités marines simultanées ; une excellente gestion de projet est indispensable à tous les niveaux, notamment la gestion du planning, la communication et l’organisation générale du projet. Un manque ou un retard d’information peut avoir des conséquences sévères. Pour résoudre ce défi un outil de supervision maritime en ligne « MAST » a été développé
Cet outil permet de fournir aux clients une interface visuelle sécurisée en ligne pour l’échange d’information, entre autres le suivi du planning et la construction du parc et l’Opération & Maintenance du projet offshore. MAST permet à toute personne impliquée dans le projet de suivre également les paramètres océanographiques, les prévisions météorologiques en flux continu et le repérage automatique des bateaux et du personnel. Ce dernier point est primordial afin de minimiser les risques pour le personnel provoqués par la méconnaissance des conditions sur site.
Modèle de prédiction spécifique au site
Actuellement, les marées, courants et vagues sont prédits par des modèles couvrant de grandes surfaces maritimes. Ceci signifie que de différents projets offshore, situés des kilomètres l’un de l’autre, dépendent des mêmes prédictions. En pratique, toutefois, en raison de phénomènes locaux ou un changement de position, des différences significatives entre les projets sont observés rendant l’installation ou la maintenance plus difficile à planifier.
Un modèle de prédiction spécifique aux sites, utilisant, parmi d’autres, les mêmes données que MAST, constitue un complément fort précieux. La consolidation des deux outils permet de minimiser les incertitudes sur les phénomènes locaux de marées, vagues et courants et d’améliorer la planification de la construction de l’opération et maintenance des parcs éoliens offshore.
Les Energies Renouvelables : L’ingénierie appliquée à l’éolien, au solaire, à la biomasse ... les enjeux de demain
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I. Introduction
II. Les étapes du développement éolien on-shore
III. L’offshore a le vent en poupe
IV. Concentrons-nous sur l´Energie de Concentration Solaire (CSP)
V. Biomasse - Un sujet brûlant dans le domaine des énergies renouvelables
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