Clump weights et ancres gravitaires : des solutions innovantes pour l’industrie des éoliennes marines flottantes

Energy

Selon un rapport de l’Association européenne de l'énergie éolienne (EWEA) portant sur le développement de l’industrie éolienne marine pour le premier semestre 2015, les installations en mer ont bondit de 200% par rapport à la même période l’année précédente. Au total, 584 éoliennes marines ont été raccordées au réseau, permettant ainsi d’atteindre une capacité totale de 2342,9 MW ; de plus, 15 fermes éoliennes marines d’une capacité totale de 4268.5 MW étaient en construction.

Lire le rapport

Le secteur de l’énergie éolienne marine en Europe en 2014, source : EWEA

 

 

Les premiers prototypes d’éoliennes marines fixes – le modèle Hywind installé en 2009 dans le parc flottant de Stratoil au Sud-Ouest de la Norvège – et d’éoliennes marines  flottantes – le modèle WindFloat de Principle Power installé au Portugal en 2012 – ont marqué l’émergence d’un nouveau secteur industriel. Depuis lors, de nouveaux acteurs industriels majeurs se sont mis à produire des technologies de pointe afin de récolter l’énergie éolienne dans des zones d’eaux profondes. La plupart des installations sont adaptées aux eaux profondes à proximité de régions à forte consommation électrique à travers le monde, ce qui offre des opportunités commerciales intéressantes. Les investissements d’expansion et les rendements stables que promet le secteur des éoliennes marines attirent les grands investisseurs.

De plus, l’énergie éolienne marine, qui s’intègre dans la politique européenne de diversification énergétique, constitue la principale source d’énergie marine renouvelable et est promise à un développement continu.

 

Les avantages de l’énergie éolienne marine

Le vent est une source d’énergie illimitée, gratuite et renouvelable.

L’énergie éolienne marine offre un avantage de taille par rapport aux éoliennes terrestres : le vent est plus fort et plus fréquent en mer. Le vent étant une ressource naturelle, la récolte d’énergie cinétique n’affecte en rien la configuration des vents.

La récolte d’énergie éolienne permet de générer de l’électricité tout en respectant l’environnement.

À condition d’être installées de façon à respecter les écosystèmes marins voisins, les fermes éoliennes n’ont qu’un impact minime, voire inexistant sur le paysage. De plus, en comparaison avec les centrales électriques traditionnelles, les éoliennes marines n’émettent ni gaz polluants ni gaz à effet de serre.

Les éoliennes marines peuvent être placées là où c’est nécessaire.

Une fois les sites identifiés et testés en fonction de la configuration du vent, les éoliennes peuvent être installées. En général, il est possible de les placer partout où les courants dus au vent sont présents.

Le transport de gros composants pour éoliennes est simplifié

Les bateaux sont beaucoup plus aptes à transporter des sections de tours, des nacelles ou des pales que les camions et les trains.

Un coût de maintenance minimal pour les fermes éoliennes marines en place

Une fois installées et raccordées au réseau, les éoliennes marines n’engendrent presque aucun coût de maintenance.

 

Des éoliennes flottantes ou fixes ?

Les éoliennes marines fixes sont limitées par la profondeur des eaux. On peut avoir recours à des techniques d’installation conventionnelles comme les fondation monopieu, jacket ou autres structures fixes pour une profondeur allant jusqu’à 50 mètres. Cette option est particulièrement adaptée aux zones côtières du Nord de l’Europe, où les eaux sont relativement peu profondes. En revanche, elle ne convient pas aux endroits où le plateau continental chute soudainement, ce qui rend l’installation de structures fixes beaucoup plus compliquée.

Les éoliennes flottantes ne tiennent pas compte des limites de profondeur, et les zones côtières européennes offrent une capacité énergétique de 600 GW. Récemment, le gouvernement français a reconnu cette source d’opportunités et a lancé un appel d’offres pour quatre fermes éoliennes flottantes. Il s’agit de la première offre européenne d’une telle importance. Les zones concernées sont Leucate, Brescou et Fos-sur-Mer, où le plancher marin est en pente raide. La quatrième zone est l’île de Groix, au sud de la Bretagne.

 

Les solutions innovantes que propose FMGC pour résoudre les défis posés par le secteur des énergies éoliennes marines flottantes

Les fermes éoliennes marines flottantes permettent de maîtriser l’énergie éolienne en eaux profondes, sans avoir recours à une quelconque infrastructure sous-marine coûteuse ou difficile à installer. Afin d’en limiter le mouvement, il est nécessaire d’utiliser des systèmes d’amarrage de haute qualité. L’interaction avec les forces éoliennes et marémotrices pose un certain nombre de défis, et requiert un système d’ancrage solide. Un système d’ancrage offshore de haute qualité doit être fiable et rentable, et a pour objectif de maintenir l’éolienne marine fermement en place et d’en faciliter l’installation et la maintenance. Les fermes marines flottantes offshore doivent être suffisamment solides pour pouvoir supporter des conditions climatiques particulièrement rudes. Cela implique des coûts de construction élevés ainsi que des lignes d’ancrage de qualité, qui sont de fait l’un des composants les plus essentiels.

 

Fort de sa longue expertise dans la fabrication de contrepoids pour l’industrie des véhicules tout terrain, FMGC fournit diverses solutions de lestage innovantes au secteur des EMR, techniquement adaptées aux besoins de l’industrie éolienne marine flottante. Les principaux fabricants de systèmes d’ancrage ont déjà placé leur confiance dans les produits FMGC, principalement du fait de leur excellent rapport qualité/prix.

 

Clump Weights

FMGC propose des clump weights « distribués » ou « mutualisés ».

                

Clump weights mutualisés     Clump weights distribués

 

Tous nos clump weights sont en fonte et sont conçus pour compenser les forces verticales qui pèsent sur l’ancre et pour limiter les mouvements de la structure flottante. Grâce aux clump weights FMGC, il est possible de diminuer de façon significative les dimensions de l’intégralité du système d’ancrage. Tous les clumps weights peuvent faire l’objet d’une conception personnalisée, sur la base d’un poids cible, du diamètre de la chaîne et des moyens d’installation disponibles.

 

Ancres gravitaires

Les ancres gravitaires offrent une excellente alternative aux ancres traditionnelles ; elles permettent de rassembler plusieurs ancres sur une même surface.  Toutes les ancres gravitaires FMGC sont en fonte, ce qui permet d’augmenter leur densité et de réduire la masse requise pour stabiliser l’ancre. FMGC est le premier fournisseur européen de contrepoids en fonte à destination de diverses industries, et est spécialisé dans la fabrication d’assemblages optimisés pouvant peser plusieurs tonnes.

 

 

Le secteur des éoliennes matines flottantes est une industrie émergente qui requiert une solide alimentation de base afin d’assurer son avenir et, sur le long terme, de devenir compétitif et durable. Il s’agit d’une industrie dynamique qui a beaucoup d’opportunités à offrir mais qui reste confrontée à des nombreux défis techniques ; la raison principale à cela est que toutes les technologies en œuvre sont nouvelles et ont besoin d’être testées. Les ingénieurs de FMGC surveillent attentivement le secteur et ont connaissance de tous les défis et obstacles. Toutes nos solutions sont adaptées à des besoins très spécifiques liés à l’industrie éolienne marine flottante, et visent à réduire les coûts ainsi qu’à en faciliter l’installation et la maintenance.




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