22/11/2010 - Énergie éolienne en haute mer: recherche haleine

Menéame

Avec des expériences et des mesures de pointe scientifiques allemandes, elles apportent des solutions clés pour un meilleur fonctionnement des parcs éoliens en haute mer. Le but est d’obtenir des turbines plus résistantes et plus efficaces.

Des vagues géantes, de forts courants marins, des turbulences, diverses températures de l’eau, des micro-organismes et des vents allant jusqu'à 200 kilomètres de vitesse sont quelques-uns des aspects sur lesquels les scientifiques allemands se concentrent actuellement pour obtenir des rendements plus élevés dans la production d’énergie éolienne en haute mer. Dans le même temps, ils sont confrontés au défi de la construction d’aérogénérateurs de plus en plus grands et plus puissants.

"L’objectif principal de la recherche en haute mer est d’obtenir un design d’éoliennes qui résiste à toutes ces conditions, ainsi que des structures ayant une durée de vie de 20 ans et dont le coût est réduit. Ces outils doivent être validés dans la pratique dans l’environnement marin, afin qu’ils puissent également être fabriqués industriellement," a déclaré le Dr. Tom Neumann, directeur de recherche de l’Institut allemand de l’énergie éolienne (DEWI) de Wilhemshaven à Deutsche Welle.

Apprendre à marcher

Selon les chiffres du DEWI, 21 308 turbines, soit 26 384 mégawatts de capacité, avaient été installées en Allemagne au 30 juin 2010. En raison de l’offre étendue de cette énergie renouvelable, le prix final d’un kilowatt heure de cette électricité propre est entre quatre et cinq fois plus économique que l’énergie solaire, par exemple. C’est pourquoi le pari germanique est de construire 20 parcs éoliens en mer du Nord, ce qui équivaut à 7 756,4 mégawatts de plus de puissance énergétique. Cet objectif n’a pas été exempt d’inconvénients et de retards.

Tel est le cas de "Alpha Ventus," le premier parc éolien allemand en haute mer qui, après sept ans de retard, est entré en service en avril 2010 avec 12 turbines, mais avec quelques problèmes. "Cette nouvelle technologie doit au début se substituer aux "maladies infantiles." C’est un nouveau champ expérimental qui doit encore être optimisé. Il y avait beaucoup de questions à résoudre. Et bien que toutes n’aient pas encore été résolues, nous sommes sur la bonne voie," dit Neumann.

Actuellement, sur les 20 parcs éoliens projetés, "Bard Offshore 1" est en cours d’installation. 80 turbines à 89 kilomètres au nord-ouest de l’île de Borkum généreront 400 mégawatts d’électricité.

Plus grand est le problème

La tendance de l’industrie est de produire des éoliennes de plus en plus grandes et plus propres. C’est pourquoi, depuis avril 2009, l’Institut Fraunhofer pour l’énergie éolienne et la technologie systémique de l’énergie (IWES) gère le Centre de concurrence des rotateurs. Cette zone de recherche est chargée de tester la résistance maximale des pelles ou des aspes des rotors. "La plus longue pelle que nous ayons essayée jusqu'à présent mesure 56 mètres et a passé le test," a déclaré Deutsche Welle le Dr. Arnoldus van Wingerde, directeur du Centre de concurrence IWES, situé à Bremerhaven.

Plus la pelle est longue, plus elle risque de se casser. Cependant, compte tenu de la croissance de l’industrie éolienne, l’IWES construit un hangar d’essais dans lequel des expériences de résistance peuvent être réalisées sur des pelles de 90 mètres de long. "Bien qu’une turbine deux fois plus grande que les turbines actuelles puisse produire quatre fois plus d’énergie, elle nécessite également huit fois plus de matériel et ses coûts sont très élevés. Plus problématique encore, les pelles sont si grandes qu’elles ne peuvent supporter leur propre poids. C’est ce que dit Wingerde. Toutefois, il n’est pas encore clair pour les scientifiques quelle sera la limite de la taille des pelles à l’avenir.

Réhabilitation: stratégie et nécessité

En plus de construire massivement des parcs éoliens en haute mer, "la stratégie allemande envisage également de remplacer les petites turbines ou les vieilles turbines, mais aussi d’optimiser les choses qui n’ont pas été faites très bien la première fois," dit Neumann.

En plus de réduire le nombre de turbines dans le paysage, les nouveaux géants sont plus silencieux. Cependant, pour Wingerde et Neumann, le plus grand problème est celui des déchets des turbines anciennes, dont la durée de vie de 20 ans est proche pour les premières. "Le démontage et le dépôt de ces matériaux font partie des coûts environnementaux des turbines éoliennes à prendre en compte," dit le chercheur de l’IWES. Conformément au plan énergétique du gouvernement, cette réactivation atteindra d’ici 2030 un coût de 75 milliards d’euros, sans calculer les inconvénients qui se présenteront sur le terrain.

Échange de connaissances pour l’avenir

Étant donné que de nombreuses questions concernant la technologie et les conditions naturelles de l’énergie éolienne en haute mer restent à résoudre, les instituts de recherche allemands cherchent ensemble à trouver des solutions pour renforcer le secteur en vue de relever les défis actuels et futurs. Et quel meilleur espace de rencontre que la conférence bisannuelle allemande sur l’énergie éolienne (DEWEK), organisée par le DEWI.

Dans sa dixième édition, environ 700 ingénieurs et scientifiques de divers pays ont été cités les 17 et 18 novembre derniers à Brême pour échanger des expériences sur le leadership allemand dans le développement scientifique et technologique de l’énergie éolienne. " Non seulement les présentations sont intéressantes, mais aussi les discussions ultérieures, ainsi que les conversations de couloir, grâce auxquelles il est possible de rencontrer des partenaires potentiels pour de futurs projets. C’est de cela qu’il s’agit, de toujours regarder vers l’avenir" conclut Wingerde.

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