Pays-Bas – Mercredi 13/04/2016 – Quotidienne Energiesdelamer.eu. Primo Marine propose d’apporter des éléments de réponse pour la pose et la protection des câbles sous-marins ombilicaux dans les milieux dunaires sous-marins. Cet article fait suite à l’interview de Thierry Garlan – SHOM, co-organisateur de la conférence scientifique Marine and River Dune Dynamics (MARID5) ICI 25/04/2016.
Interview exclusive de Wino Snip, Lead Technical Engineering Manager.
L’analyse des données et l’apport d’informations par la caractérisation de la ressource et les paramètres de l’environnement qui constituent un risque pour des éoliennes en mer ou des hydroliennes, leur fiabilité et leur durée de vie permettent d’abaisser les coûts d’installation.
La connaissance de la dynamique des sables a en effet un rôle à jouer dans l’installation et la protection des câbles ou des canalisations d’atterrage sous-marines et infrastructures maritimes. Il convient de les prendre en compte dans la conception, l’installation, l’ancrage, le raccordement, l’exploitation et la maintenance des ouvrages en mer.
Le retour d’expérience de la société Primo Marine pour la pose et la protection des câbles sous-marins (interconnecteurs, inter-réseaux et d’exportation) ombilicaux notamment dans les milieux dunaires sous-marins propose d’apporter des éléments de réponse.
EDM – Quels sont les points les plus importants pour l’installation des câbles d’alimentation sous-marins dans les zones avec des fonds marins mobiles ?
Wino Snip – Pour l´installation de câbles dans des zones avec fonds marins mobiles, il est nécessaire de comprendre les coûts incontournables à prendre en compte pour la maintenance de la profondeur d´enfouissement des câbles en fonction de la profondeur d´enfouissement, de sa durée de vie estimée, et les coûts de réparation d´un câble en cas de dommage. Il convient également de prendre en compte la perte potentielle de revenu résultant du temps de réparation ou de remplacement du câble. Dans les projets de câbles sous-marins aux Pays-Bas où Primo Marine a donné du conseil pour l´installation des câbles dans des zones avec fonds de mer mobiles on a constaté une économie conséquente au cours de la durée de vie des câbles en les enfouissant pendant l´installation en dessous des fonds marins mobiles.
EDM – Quels sont les différents parcs éoliens offfshore où Primo Marine est intervenu dans la pose des câbles sous-marins dans des zones dunaires ?
WS – Nous sommes intervenus pour mettre en place les interconnections BritNed entre le Royaume-Uni et les Pays Bas et COBRA entre le Danemark et les Pays-Bas qui passent tous les deux à travers des zones avec fonds de mer mobiles. Nous avons également opéré pour la pose des câbles d´exportation du parc Eneco Luchterduinen Offshore Wind Farm (1), à 23 km au large des côtes de Hollande et Gemini en mer du Nord, situé à 85 km au nord du littoral néerlandais, qui s’étend sur deux sites proches l’un de l’autre ‘Buitengaats’ et ‘ZeeEnergie’
Tous ces sites traversent des zones avec fonds marins mobiles. Récemment nous sommes intervenus sur le projet d´un parc éolien offshore expérimental à Taiwan.
En France, nous avons travaillé aux côtés de RTE, entre autre pour une étude d’atterrage du raccordement du parc éolien en mer Yeu – Noirmoutier* ICI
EDM : Quel retour d’expérience pour l’interconnection BritNed
WS – Primo Marine est intervenu dans l´installation de l´interconnection BritNed qui traverse des zones larges avec fonds de mer mobiles et particulièrement en zones avec les soi-disant vagues de sable. Avec cette installation nous avons appris que le dragage de vagues de sable mobiles, ce qui s´appelle le ´pré-balayage´ doit être préparé en détail pour économiser des coûts quand on travaille en mer. En effet, entre le design des profiles de dragage et les travaux de dragage, il peut se passer une année ou plus. Le design des profiles de dragage doit être corrigé conformément à la position en cours et la grandeur des vagues de sable au moment du dragage même. Ceci nécessite des préparations prudentes pour ´ingénieur et l´entrepreneur pour ne pas mettre en délai les travaux offshore. Une bonne compréhension de la morphodynamique du fond de la mer et une coopération pragmatique et efficiente sont les clés pour le succès. Actuellement nous sommes engagé dans l´opération et la maintenance de l´interconnection. Les résultats des enquêtes annuelles des dernières années mènent à la conclusion que le pré-balayage des vagues de sable lors de l´installation a tenu les câbles ensouillés, particulièrement en zones avec vagues de sable qui sont près de la côte ICI.
EDM – Pouvez-vous tirer les leçons des travaux que vous avez effectués des comparaisons CAPEX / OPEX sur la pose de l’interconnecteur COBRA et plus récemment sur les câbles d’exportation du parc éolien Borssele à travers des zones très mobiles.
WS – Nous avons appris par les préparations d´ingénierie pour l´installation du câble COBRA et pour le parc éolien offshore Borssele qu´une installation plus profonde de câbles, jusqu´à 10 mètres sous le fond marin avait réduit considérablement le coût total relatif à la protection du câble au cours de la durée de vie.
EDM – Comment identifiez-vous les types de mobilité des fonds marins le long de l’itinéraire en fonction des informations disponibles sur l’enquête ?
WS – Avec une certaine connaissance des courants de marée locales et des conditions du temps il est possible d´identifier les types des fonds marins mobiles sur leur géométrie. Les vagues de sable mobiles ont par exemple une forme très spéciale et sont un peu plus raides en direction de leur déplacement. Toutefois, il est important d’effectuer au moins 2 enquêtes bathymétriques en haute résolution à quelques années de distance. En utilisant des modèles 3D conçus à partir de ces enquêtes, la mobilité des fonds marins peut-être analysée et quantifiée en détail.
EDM – Quels sont les principaux éléments pour les bancs de sable: non migration ou la migration? Et à quelle vitesse?
WS – Les bancs de sable sont des fonds de mer mobiles de grande taille. Il y a des bancs de sable devant la côte qui sont toujours situés à la même position comme représentée sur des cartes venant même du Moyen Age. Ceux-ci ne doivent pas être considérés comme mobile quand on regarde la durée de vie de câbles d´énergie sous-marins. Pourtant, il y a des estuaires, par exemple dans la Westerschelde aux Pays-Bas, où les câbles d´exportation qui vont aux zones des parcs éoliens offshore Borssele traversent des bancs de sable qui ne sont pas stables et montrent un changement de hauteur jusqu´à 6 mètres par année. La vitesse de migration de bancs de sable dépend fortement de la vélocité des courants de marée.
EDM – Bancs de sable propulsés par courants de marée.
WS – Les vagues de sable sous-marines peuvent typiquement croître en hauteur jusqu´à un tiers de la profondeur de l´eau. Dans la partie sud de la Mer du Nord aux Pays-Bas et en Angleterre avec des profondeurs d´eau allant jusqu´à 36 m des vagues de sable avec une hauteur de 12 m sont présentes dans des grandes profondeurs de la mer. Près de la côte les vagues de sable disparaissent. Les ´Mega Ripples*´ poussées par vagues de surface sont considérablement plus faibles. Celles-ci vont plutôt jusqu´à un mètre en hauteur. Les Mega Ripples apparaissent aussi plus près de la côte. Toutefois, c´est l´atterrissage du câble qui est le plus affecté par l´érosion de la plage durant la saison des tempêtes.
EDM – L’analyse historique de la mobilité des fonds marins dans la zone: que pouvons-nous apprendre de l’histoire?
WS – Pour évaluer la mobilité de vagues de sable, qui est typiquement autour de quelques mètres chaque année, on a besoin d´un système de positionnement qui est assez précis – ce qui est un mètre ou moins. Avec le système actuel de positionnement de satellites de jour DGPS et en particulièrement avec les systèmes DGPS-RTK qui sont encore plus précis il est devenu possible d´analyser la position des vagues de sable pour examiner de manière assez juste leur mobilité. Aux Pays-Bas on peut obtenir des autorités des séries rapides de dates bathymétriques des dernières décennies ce qui permet d´examiner la morphodynamique des vagues de sable dans une perspective historique. Aux Pays-Bas on utilise ces analyses pour développer des modèles qui prédisent la mobilité des vagues de sable.
EDM – Est-ce que l’archivage de ces données est obligatoire, et sont-ils remis à un organisme officiel chargé de les conserver en dehors des vos clients et de vous mêmes.
WS – Ce n´est pas le cas aux Pays-Bas. Toutefois, il y a aux Pays-Bas une obligation et les autorisations demandent une enquête des tracés des câbles une fois par an. Les résultats de ces enquêtes doivent être fournis aux autorités qui sont responsables pour la sécurité en mer.
EDM – Sont-ils d’accès gratuit par la suite pour d’éventuelles maintenances ou pour une autre exploitation.
WS – Les résultats des enquêtes exécutées au long des tracés de câbles ne sont pas disponibles pour autres parties, seulement pour l’opérateur du câble ou les autorités. Si une autre partie est intéressée dans le cadre d´une enquête particulière, on peut les faire rendre disponibles sous des conditions qui doivent être négociées entre les parties engagées. Toutefois, il n´y a aucune obligation sous la loi établie pour rendre des dates d´une enquête à un organisme non-gouvernemental.
Relation avec calendrier d’entretien et des plans pour la profondeur d’enfouissement dans les zones avec des caractéristiques des fonds marins mobiles.
Si le traçé du câble à travers des zones avec fonds marins mobiles est suffisamment préparé par l´ingénierie du traçé et par la préparation du fonds de la mer on peut réduire la maintenance sur la profondeur d´enfouissement au cours de la durée de vie d´un câble d´une fois tous les 2 ou 3 ans à quelques fois seulement pendant la durée de vie jusqu´à plus aucune maintenance sur la profondeur d´enfouissement au cours de la durée de vie. Coûts considérables peuvent être économisés par l´ingénierie du traçé et la préparation du fonds de la mer et la maintenance sur la profondeur d´enfouissement d´un câble sous-marin offshore au cours de la durée de vie peut être retardée où évitée complètement.
Points de repère
*Mega ripples sont des ondulations dans le fond marin avant une hauteur de moins d´un mètre. Ils peuvent être superposées avec de plus petits bedforms.
Retour d’expérience BritNed – présentation ICI La présentation pour la CEDA est basée sur du matériel préparé par Primo Marine. La société de dragage Tideways était engagée dans le BritNed où Primo Marine est inervenu comme Ingénieur marin pour ABB, l´entrepreneur principal. Primo Marine a fourni l´ingénierie du tracé, le design des profiles pour le pré-balayage et l´ingénierie du site pendant exécution des préparations des fonds marins.
1- La Banque d’Etat japonaise pour la coopération internationale (JBIC), dont le rôle principal est de promouvoir les exportations japonaises, vient d’approuver un accord pour un prêt de €244 millions à la ferme éolienne offshore de 129 MW ‘Eneco Luchterduinen’. Ce parc éolien est développé et détenu conjointement par Mitsubishi Corporation et la société d’énergie néerlandaise Eneco qui détiennent chacun 50%. Il comprend 43 éoliennes MHI Vestas (JV entre Vestas et Mitsubishi Heavy Industries) ayant chacune une capacité de 3 MW. Il est situé à 23 km au large de la côte de Zandvoort et Noordwijk, dans la partie néerlandaise de la mer du Nord.
Ce prêt de la JBIC fait partie d’un programme de financement de €442 millions ayant pour but d’accroître la présence des entreprises japonaises, telles que Mitsubishi, dans l’industrie éolienne offshore en Europe.
L’Eneco Luchterduinen est entré en service en septembre 2015. Cette ferme éolienne est capable de générer suffisamment d’électricité pour répondre à la consommation annuelle d’environ 150 000 foyers. Le coût total du projet était de €450 millions.
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