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SELF-BOUYANT PRECAST CONCRETE FOUNDATION FOR THE CRANELESS INSTALLATION OF COMPLETE OFFSHORE WIND TURBINES: FULL SCALE OFFSHORE PROTOTYPE

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Des fondations auto-flottantes pour les éoliennes offshore

L'énergie éolienne offshore a un potentiel considérable, mais l'installation des turbines est une tâche difficile. Grâce à un financement de l'UE, la PME Esteyco a mis au point une fondation auto-flottante en béton qui réduit les coûts de construction et d'installation.

Énergie

L'énergie éolienne représente l'une des formes les plus stables d'énergie renouvelable et devient un élément essentiel du système énergétique européen. Par rapport aux éoliennes terrestres, les éoliennes offshore présentent un certain nombre d'avantages. L'UE encourage les développements dans ce domaine et a soutenu des innovations réalisées par des PME telles que la société Esteyco en Espagne. Son projet ELISA, financé par l'UE et achevé en mai 2017, a mis au point une fondation en béton facile à installer destinée à un nouveau prototype d'éolienne offshore. «En mer, la vitesse et la direction des vents sont plus constantes, ce qui fait que les éoliennes offshore sont en général plus efficaces que leurs homologues terrestres. Il faut donc moins d'éoliennes pour fournir la même quantité d'électricité», explique José Serna, directeur technique d'Esteyco et coordinateur du projet ELISA. «Les éoliennes offshore sont d'autre part moins visibles et n'interfèrent pas avec l'utilisation des terres.» Un défi technologique majeur consiste néanmoins à installer des éoliennes en mer. Jusqu'à présent, cette installation dépendait de rares navires de transport lourd, utilisés pour installer les fondations sur les fonds marins et soulever la turbine et les éléments de la tour jusqu'à leur position finale. Ce procédé est particulièrement ardu lorsque les profondeurs sont supérieures à 45 mètres, car il est alors nécessaire d'établir des fondations lourdes en acier. Constituée d'une tour télescopique et d'une fondation autoinstallable, la solution d'Esteyco autorise, pour la première fois, une installation offshore sans grue de la fondation, de la tour et de la turbine. Cette technique repose sur un nouveau système de fondation auto-flottante, avec une tour télescopique autoélévatrice intégrée. Le système peut être entièrement assemblé au port. La configuration télescopique de la tour permet d'abaisser le centre de gravité du système auto-flottant pendant son remorquage, la plate-forme de la fondation inférieure faisant temporairement office de barge flottante. Une fois ballastée pour reposer sur le fond marin, la tour peut être élevée jusqu'à sa position finale au moyen de câbles et de vérins classiques. «Il s'agit d'un système parfaitement adapté à la prochaine génération d'éoliennes offshore. Il n'est basé que sur des équipements conventionnels et facilement disponibles, ce qui en fait une technologie facilement évolutive», déclare M. Serna. Le projet ELISA a financé la conception détaillée et la fabrication de la fondation auto-flottante en béton de la nouvelle technologie de tour d'éolienne mise au point par Esteyco. Celle-ci a été intégrée à un prototype en vraie grandeur de 5 MW construit aux Canaries. Couvrant la base de la tour et sa section inférieure, le projet a été complètement certifié et testé. La capacité d'auto-flottaison a été validée grâce à plusieurs tests. Les remorqueurs conventionnels (d'une puissance de traction de 60 tonnes) sont suffisants pour tracter la nouvelle éolienne vers sa position au large. Plutôt que d'utiliser une base en acier, qui doit être remplacée tous les 5 ans, l'emploi d'une base préfabriquée en béton permet de réduire les coûts d'entretien. «Nous estimons que notre nouvelle conception réduira de plus de 30 % les coûts totaux de construction et d'installation», déclare M. Serna, «ce qui devrait favoriser le développement de l'énergie éolienne offshore.» Le prototype sera complètement opérationnel d'ici juin 2018. Il constituera alors la première éolienne offshore fixée au fond marin à avoir été installée sans recourir à un navire de transport lourd. Des versions 8 MW et 12 MW sont également prévues. Esteycol poursuit ses travaux de développement et espère trouver des partenaires commerciaux pour l'aider à mettre sur le marché ce nouveau système d'éolienne. M. Serna déclare que l'entreprise a été approchée par plusieurs parties intéressées.

Mots‑clés

ELISA, Esteyco, énergie éolienne offshore, conception d'éoliennes, fondation auto-flottante

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