France – Mardi 06/02/2018 – energiesdelamer.eu – Cette semaine, le premier prototype à taille réelle de génératrice pour éolienne fondée sur la technologie supraconductrice devrait quitter le site industriel de Jeumont, près de Maubeuge (Nord), pour rejoindre sa machine dénommée EcoSwing et développée par Envision.
(Vue du « dessus » du rotor encapsulé dans sa gangue cryogénique Photo J. Spaes – EDM – 01/02/2018)
La machine passera d’abord sur le banc test du Fraunhofer Institute, à Bremerhaven, en Allemagne, avant d’être monté sur une éolienne bipale du constructeur d’éoliennes Envision à Thyborøn, au Danemark.
La mise en place du rotor dans son stator sur le site de Jeumont devrait avoir lieu demain,
mercredi 7 février, avant un départ pour l’Allemagne le 13 février prochain.
La génératrice de 3,6 MW d’Ecoswing sera ensuite installée dans une éolienne déjà en place d’Envision avant des tests en condition réelle pendant un an environ, avant, espèrent les concepteurs, une mise en service commercial dans la foulée. (photo de gauche Jeumont Electric prise le 29/01/2018 – )
Contacté au départ pour fabriquer le stator, Jeumont, qui travaillait déjà de son côté sur la supraconductivité, s’est imposé, grâce à son savoir-faire et à sa pugnacité, dans la co-conception de cette génératrice supraconductrice, indique Patrick Brutsaert, le responsable de l’équipe calcul machine. Une co-conception largement européenne, puisqu’elle a impliqué la mise en place, en Allemagne, d’une ligne de production pour les fils supraconducteurs, par Theva, que le bureau d’études est allemand également, Eco5, le fournisseurs des convertisseurs, est Delta, tandis que Sumitomo SHI fournit la partie cryogénie (le rotor supraconducteur est en effet plongé dans un gaz réfrigéré à -243 °C). Photo J. Spaes – Vue du bobinage intérieur du stator
Le Fraunhofer Institute testera la technologie et l’université néerlandaise de Twente réalise les tests des bobines, enfin DNV GL est là pour la
certification de la machine.
L’objectif du recours à la supraconductivité est de réduire la masse des machines, mais aussi de s’affranchir des coûteux aimants grands consommateurs de matières premières, telles les terres rares.
Commentaire : Différence entre le « fil » classique en cuivre pour le bobinage du rotor et le fil supraconducteur (en gris) Photo J. Spaes
La course à la taille (et donc à la baisse des coûts de production de l’éolien, notamment offshore), implique en effet une diminution des poids dans les nacelles à près d’une centaine de mètre au dessus du niveau de la mer, pour le nouvel horizon de l’éolien offshore, la 10 MW.
Malgré le poids du dispositif cryogénique nécessaire, le gain espéré en terme de masse de la machine est de l’ordre de 40%, voire plus, estime Patrick Brutsaert. Ce qui in fine permettait quasiment de viser des machines de l’ordre de 10 MW sur des mats et des fondations similaires à celles des 5 MW.
En outre, Envision a mis au point de son côté des éoliennes bipales dont les pales sont dotées d’un large pitch pour permettre une mise en sécurité en cas de gros temps.
Et, comme le signale Nathalie Renard, directrice marketing de Jeumont, l’objectif final est d’aller très vite pour atteindre des machines capables de développer une dizaine de mégawatts.
EcoSwing sera en effet aisément extrapolable, jugent les concepteurs.
Si les tests définitifs en situation n’auront lieu que dans un an, le groupement autour d’EcoSwing ne restera pas inactif. L’idée partagée par Envision est en effet de mettre en place une véritable supply chain autour de telles machines, avec des constructions d’usines dédiées pour l’offshore, donc probablement proches des côtes. Même si pour l’heure la technologie supraconductrice est plus coûteuse, pour Envision, l’objectif final est de rendre le coût total de la machine installée équivalente à celle des machines actuellement en service.
EcoSwing bénéficie de financements du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne. Le budget total du projet est de 13,8 millions d’euros, dont 10,5 millions versés au titre du programme Horizon 2020.
Ceci devrait marquer clairement le retour dans l’éolien de Jeumont Electric, désormais filiale d’Alterwest. Rappelons qu’alors que Jeumont faisait partie de Framatome, avant son entrée dans la galaxie Areva, l’usine a produit les premières éoliennes à entraînement direct, en 1998, déjà avec pour ligne de mire l’offshore, puisque cette technologie réduisait le poids des machines en supprimant le multiplicateur mécanique (la boîte de vitesse), dont les ratées étaient nombreuses. Las, l’éolienne dénommée J48 (500 kW) a fait face au maelström des dissensions lors de l’incorporation de Jeumont/Framatome dans Areva, mais une trentaine d’unités ont été mises en œuvre…
Et l’expérience est restée dans l’entreprise nordiste, Patrick Brutsaert était d’ailleurs déjà présent sur ce projet…
En réalité, Jeumont avait retenté une incursion dans l’éolien, à la faveur d’un appel à projet de l’Ademe (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) en 2013 dans le cadre du programme énergies décarbonnées du Programme des investissements d’avenir (PIA). Dans ce contexte, Jeumont Electric avait développé la technologie Jeolis : un alternateur hybride, composé d’un rotor bobiné dont les performances sont améliorées par un nombre très réduit d’aimants permanents. L’objectif était d’installer cet équipement sur une éolienne du parc du Portel, en baie de Somme.
Pour Jeumont, c’est aussi un approfondissement de ses connaissances dans la supraconductivité. L’entreprise qui fabrique également des moteurs pour sous-marins, voire des générateurs pour l’hydraulique, juge que la technologie serait largement transférable à ses autres activités.
Reportage EDM / Joël Spaes photos prise chez Jeumont Electric le 1er février 2018 (droits réservés JS)
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