23/10/2015 - Concevoir et breveter une éolienne marine à faible coût

Menéame

Les chercheurs Aliment Molins y Alexis Campos, du Département du génie civil et de l'environnement UPC, ont mis au point un modèle de structure flottante pour les éoliennes marines qui permet de rendre l'énergie éolienne flottante compétitive dans de grandes profondeurs de la mer, grâce à des économies de coûts de construction et d'entretien.

Le prototype WindCrete est une structure cylindrique avec un grand flotteur et un ballast à la base, qui vous donne une auto-stable stabilité. Les principales innovations de ce modèle, par rapport à d'autres modèles similaires sur le marché, sont la structure moléculaire et sans joints, et l'utilisation du béton comme matériau utilisé pour sa construction, comme l'expliquent les chercheurs, liés à la École technique supérieure d'ingénierie des routes, des canaux et des ports de BarceloneA (ETSECCPB) de l'UPC.

En utilisant du béton et non de l'acier - comme cela a été fait jusqu'à présent -, on parvient à réduire de 60% le coût de la construction, car il s'agit d'un matériau plus économique. En outre, le béton est plus résistant au milieu marin, caractéristique qui permet de concevoir une structure avec moins de besoins d'entretien et avec une durée de vie d'environ 50 ans. L'absence de joints dans la pièce permet d'accroître la durabilité face aux effets de la mer et du vent et d'éviter les dommages qui apparaissent normalement dans les zones de transition des structures.

Énergie moins chère et facilité d'installation

Dans la conception du WindCrete, on a utilisé une éolienne de 5 mégawatts (MW) comme turbine et on a constaté que celle-ci pouvait supporter des rotors de puissance jusqu'à 15 MW avec une augmentation du coût minimum, pour le rendre beaucoup plus économique. Ainsi, le nouveau système permet de réduire le coût de l'énergie éolienne obtenue à 12 centimes d'euro par quilovatio heure (g) C'est-à-dire que près de la moitié du prix réel de ce type d'énergie aux Canaries (environ 24 centimes d'euro), une des communautés autonomes où l'on veut être le plus fortement stimulée par l'éolien. Compte tenu de la longue durée de vie de ce prototype, il a été envisagé de remplacer la turbine par une autre avec plus de puissance et donc plus rentable.

Les plates-formes offshore (partiellement submergées) de ce type ont besoin d'une profondeur minimale pour être installées, et dans le cas du WindCrete, on a calculé qu'elles seraient environ 90 mètres. D'autre part, dans le domaine technique, il n'y a pas de profondeur maximale dans laquelle on peut l'installer. Dans le golfe du Mexique, par exemple, des plates-formes pétrolières de ce type sont ancrées dans des profondeurs allant jusqu'à 2 300 mètres de profondeur.

Projet européen

Le prototype a été développé dans le cadre du projet européen Alternative floating offshore substructure for offshore wind farms (AFOSP) , qui se déroule dans le cadre du KIC-Innoenergy en collaboration avec l'Institut de l'énergie éolienneUniversité de Stuttgart y Gaz naturel Fenosa. Cette étude a permis de réaliser une pré-conception pour assurer la viabilité technique et économique.

Par ailleurs, afin de vérifier le comportement de la plate-forme et de son système d'amarrage dans un environnement qui simule la mer, des essais ont également été effectués sur le canal d'oléage de la Laboratoire d'ingénierie maritime (LIM) de l'UPC, à l'aide d'un prototype WindCrete à l'échelle 1:100.

Références dans un rapport du gouvernement écossais

Le modèle WindCrete a été inclus dans un rapport, réalisé par l'association d'experts en durabilité énergétique Carbon Trust et publié par le gouvernement écossais, sur l'état actuel de la technologie éolienne flottante. L'étude analyse en particulier les principales tendances de ce type de technologie, les coûts qu'elle entraîne et les obstacles à sa commercialisation, à partir de l'analyse de 18 modèles actuellement sur le marché.

Pour plus d'informations:

Rapport et modèles existants sur le marché des éoliennes pour moulins à vent en mer [pdf]

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UPC (image et nouvelles)

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