Etats-Unis – Mercredi 26/05/2021 – energiesdelamer.eu. Il y a deux semaines, le Bureau of Ocean Energy Management (BOEM) du ministère américain de l’intérieur a donné son approbation finale à Vineyard Wind 1, le premier parc éolien offshore à l’échelle commerciale des États-Unis, près de Martha’s Vineyard, qui devrait générer 800 mégawatts (MW).
GE a dévoilé, lors du sommet annuel de l’innovation ARPA-E, qui se tient cette année virtuellement du lundi 24 au mercredi 27 mai, les détails d’un projet en cours de $4 millions sur deux ans, réalisé dans le cadre du programme ATLANTIS (pour éoliennes flottantes, aérodynamiques et plus légères, intégrant des technologies nautiques et une servocommande).
Rogier Blom, ingénieur principal senior pour les contrôles et l’optimisation chez General Electric Global Research à Niskayuna, donne un nouvel éclairage sur le flottant les travaux menés avec Glosten, l’une des principales sociétés de conception et de conseil dans l’industrie maritime, et le développeur de la fondation d’éolienne flottante PelaStar.
L’installation des éoliennes flottantes
Rogier Blom et ses collègues ont conçu une version flottante de 12MW de l’Haliade-X, l’éolienne offshore la plus puissante actuellement en service. Le concept prévoit des turbines d’une hauteur de 853 pieds et d’un diamètre de rotor de 720 pieds, capables de produire chacune 67 gigawattheures d’électricité par an. Une seule de ces machines pourrait produire suffisamment d’électricité pour alimenter l’équivalent de 16 000 foyers américains. La proposition est assortie de contrôles avancés qui pourraient lui permettre d’être installée dans des eaux côtières profondes.
Selon les projections du National Renewable Energy Laboratory (NREL), la capacité de production potentielle totale des parcs éoliens offshore américains représente près du double de la consommation électrique annuelle totale du pays, soit 4 000 térawattheures (TWh) par an. Sur ce total, 42 % pourraient provenir de turbines offshore traditionnelles à base fixe qui peuvent être installées à des profondeurs de moins de 60 mètres. Mais les 58 % restants du potentiel total sont bloqués dans des zones océaniques profondes où les vents sont puissants et constants et où les turbines fixes sont techniquement difficiles à installer et ne sont pas économiquement viables.
« Couplée la dynamique de la plateforme et de la turbine dès la conception »
L’industrie pétrolière et gazière utilise depuis longtemps des plates-formes flottantes offshore, et la pratique courante consiste à concevoir la plate-forme et ce qui se trouve au-dessus indépendamment l’un de l’autre. Cette pratique conduit toutefois à la conception de plates-formes lourdes, ce qui augmente le coût de l’éolien offshore flottant.
Le projet de M. Blom prévoit que l’éolienne Haliade-X, d’une puissance de 12 MW, repose sur une « plateforme légère à three-legged » conçue par Glosten. Des « tendons actifs » maintiennent la plate-forme fixée en toute sécurité au fond de la mer, tout en lui permettant de chevaucher de grosses vagues et de réduire l’ampleur de la charge mécanique globale.
Le concept de GE est basé sur ce que l’on appelle la co-conception de contrôle, dans laquelle l’ensemble du système – la turbine et la plate-forme, ainsi que les algorithmes de contrôle – est conçu conjointement. Il est ainsi possible d’éviter d’ajouter de la masse au système pour résister aux vents violents et aux vagues, ce qui se traduit par un coût énergétique nivelé (LCOE) plus faible, c’est-à-dire le prix effectif de l’électricité produite grâce à la technologie de l’éolien offshore flottant.
Il faudra encore attendre des années avant de voir une armada flottante de parcs éoliens offshore alimenter les villes américaines en électricité, mais cette technologie représente une nouvelle source d’électricité renouvelable potentiellement abondante. « Si vous voulez vraiment atteindre vos objectifs de décarbonisation et utiliser l’éolien, et en particulier l’éolien offshore », déclare M. Blom, « l’éolien flottant va devenir un outil clé pour y parvenir. »
Crédit image : Glosten
POINTS DE REPÈRE
15/06/2020 – Dirigé par UT Dallas, le projet ATLANTIS est basé l’Haliade-X de 12 MW et comprend notamment GE Global Research et Glosten.
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