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Des pales de 100 m pour l'éolien offshore

La compagnie Blade Dynamics développe une pale d’éolienne de 100 m de long pour le marché de l’éolien offshore. Plus grande que les modèles actuels, elle serait également plus légère et plus rentable. Retour sur un projet éolien plus performant que les précédents.

Les étuis que la compagnie Vesta compte utiliser pour la fabrication de ses pales de 80 m. La compagnie Blade Dynamics prévoit quant à elle de construire des pales de 100 m sans étui ! © MIT Les étuis que la compagnie Vesta compte utiliser pour la fabrication de ses pales de 80 m. La compagnie Blade Dynamics prévoit quant à elle de construire des pales de 100 m sans étui ! © MIT

Des pales de 100 m pour l'éolien offshore - 2 Photos

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L’éolien offshore ressemble à l’éolien terrestre, mais en format XXL. Les pales les plus grandes atteignent 75 m, la structure complète peut, quant à elle, atteindre 180 m de haut et pèse quelques centaines de tonnes. En pleine mer, le vent est plus constant, plus fort et la turbulence (présence d’éléments qui dispersent l’énergie) est moins importante que sur terre. Ainsi, les éoliennes offshores tournent à pleine puissance 45 % du temps. Si, en France, Alstom commence à peine la construction d’usines de fabrication, à Saint-Nazaire, l’éolien offshore est déjà en plein essor en mer du Nord. Au Danemark, il fournit un quart de la production d’électricité totale du pays.

La compagnie Blade Dynamics, fabricant d’éoliennes et créateur de parcs éoliens, a annoncé qu’elle allait développer les plus grandes pales du monde : 100 m de long, pour des structures complètes de 250 m de haut ! Néanmoins, il ne s’agit pas d’une course au gigantisme, pour la gloire. Construire un parc offshore est un investissement. Ce n’est pas la construction des éoliennes qui est la plus difficile, mais plutôt le montage en mer de ces géantes et leur maintenance. Elles nécessitent des bateaux spécialisés, dont l’activité dépend de la météorologie.

Le champ d'éoliennes est planté dans des eaux peu profondes. Le courant électrique produit est ensuite acheminé vers un poste de transformation, en mer lui aussi, avant de rejoindre la côte. © Idé
Le champ d'éoliennes est planté dans des eaux peu profondes. Le courant électrique produit est ensuite acheminé vers un poste de transformation, en mer lui aussi, avant de rejoindre la côte. © Idé

Ainsi, trouver la technologie pour rendre abordable la fabrication de gigantesques pales est l’un des plus grands défis actuels dans l’éolien offshore. Objectif : que cette énergie devienne compétitive face à l’énergie combustible. Utiliser de plus larges pales permettrait de réduire le nombre d’éoliennes et donc la force de travail utilisé dans l’installation et la maintenance du parc.

Blade dynamics construit des pales en fibre de carbone

Les fabricants comme Vestas réalisent leurs pales avec de la fibre de verre, qu’ils renforcent avec du carbone. L’une des astuces de Blade Dynamics est d’investir dans un autre matériau  : ils ont développé une technique qui leur permet de construire des pales en fibre de carbone, par section de 12 à 20 m qu’ils raccordent ensuite. Grâce à ce procédé, l’entreprise n’a pas besoin de fabriquer l’étui qui soutient normalement la pale. S’ils font des économies sur la construction de l’étui et à plus long terme sur la maintenance du parc éolien, la fibre de carbone demeure une matière première très chère.

 « L’utilisation de la fibre de carbone peut améliorer l'économie globale dans l’éolien de plusieurs façons. En construisant la pale en plus petites sections, il est possible de rendre plus précises les structures aérodynamiques, et d’améliorer les performances. En outre, parce que ces pales pèsent beaucoup moins que celles en fibre de verre, il est possible de mettre des pales plus longues sur les modèles existants d'éoliennes », argumente David Cripps, principal responsable technique de Blade Dynamics.

Les pales plus longues recueillent davantage de vent, ce qui permet aux turbines de produire plus de puissance pour des vitesses de vent moindres. C’est l'augmentation du rendement assuré ! Si ces pales sont plus rentables, elles sont aussi plus légères. Il serait possible de réduire à 15 tonnes un rotor habituellement estimé à 24 tonnes. Le projet, soutenu par American Superconductor, a pour but de mettre sur le marché des éoliennes de 10 MW. Sachant qu’en moyenne une éolienne offshore fournit 3,6 MW, il y a de quoi surprendre.


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