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Wind Turbine Repair Robot

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Présentation du robot BR-8 qui inspecte et répare les pales des éoliennes

La société danoise Rope Robotics a dévoilé son robot BR-8, qui se déplace le long des énormes pales des éoliennes pour effectuer des tâches de réparation et de maintenance. Ce nouveau système limite la nécessité de faire appel à des techniciens cordistes et réduit à la fois le temps et les coûts que cela implique.

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L’énergie éolienne constitue toujours le moteur de la révolution énergétique. En 2020, la capacité totale d’énergie éolienne installée a atteint 458 TW, soit l’équivalent de 16 % de la demande d’électricité, et cette capacité augmente chaque année. Les structures des éoliennes sont également de plus en plus grandes et hautes afin d’augmenter leur efficacité aérodynamique et de générer davantage d’énergie. Toutefois, cette quête de structures plus grandes s’accompagne de son lot de défis. «Plus la pale est longue, plus la vitesse de son extrémité est élevée – et plus le taux d’érosion sur les bords d’attaque est important», observe Mariann Padkaer, coordinatrice du projet WindTRRo financé par l’UE. L’érosion du bord d’attaque constitue une cause majeure d’usure des pales des éoliennes. L’exposition des pales aux particules en suspension dans l’air, au sable, aux gouttes de pluie et à la glace peut provoquer de petites fissures sur le bord d’attaque, ce qui détruit sont revêtement et réduit son efficacité aérodynamique. L’impact de ces particules solides et liquides peut sembler difficile à croire, mais l’extrémité de la pale peut tourner à des vitesses supérieures à 200 km/h. «Les bords érodés réduisent la puissance produite et, à long terme, fragilisent la structure de base de la pale. Un entretien régulier des pales des éoliennes est crucial pour assurer leur fonctionnement optimal», souligne Mariann Padkaer.

Une alternative plus sûre et moins coûteuse

Les travaux de réparation sont actuellement effectués par des cordistes spécialement formés qui se suspendent à l’extérieur de la nacelle de l’éolienne – une entreprise très risquée et coûteuse. Rope Robotics a présenté le robot BR-8 qui prend en charge cette tâche dangereuse et onéreuse. Ce robot peut assurer la maintenance et la réparation des pales d’éoliennes de manière fiable dans des conditions météorologiques beaucoup plus diverses que les méthodes traditionnelles. Réparer une pale d’éolienne revient à reconstruire son aérodynamisme», fait remarquer Mariann Padkaer. Une fois le robot hissé et correctement réglé, il documente l’étendue des dégâts et définit le processus de réparation à adopter. Un logiciel assure la bonne planification et l’exécution correcte de la réparation à une vitesse optimisée. Le BR-8 bascule entre plusieurs outils embarqués sur son dos, pour effectuer différentes tâches. «Le robot effectue tous les processus de réparation requis, tels que le ponçage, le nettoyage et l’application d’un nouveau revêtement sur la surface. Cette dernière étape de protection du bord d’attaque permet de reconstruire la forme de la pale», ajoute Mariann Padkaer. Le ponçage est crucial pour garantir que la surface de la pale soit suffisamment rugueuse afin que la peinture y adhère. La surface est nettoyée avec de l’alcool isopropylique afin d’éliminer les restes de poussière, de graisse et d’eau. Pour réduire encore la durée du processus de réparation, un nouveau revêtement de pointe a été conçu pour appliquer le mastic et la peinture en une seule étape. Chaque étape de l’opération est soigneusement documentée.

Un robot autonome

Le robot BR-8 est télécommandé – le seul travail manuel à effectuer est assez simple: attacher les cordes, connecter le robot et «appuyer sur le bouton de démarrage» pour installer le robot sur la pale, puis effectuer un contrôle de la qualité des images scannées qu’il fournit. «Pour faire fonctionner le robot sans intervention humaine, nous lui avons appris à mesurer la distance et l’angle entre lui-même et le bord de la pale de l’éolienne. Les méthodes classiques de vision par ordinateur ont permis d’obtenir une prédiction de distance quasi parfaite, tout en éliminant la nécessité de repositionner manuellement les pales», explique Mariann Padkaer. Robe Robotics a fait évoluer de manière considérable l’automatisation et la convivialité des robots chargés de la maintenance des éoliennes. La société a également défini l’ensemble du dispositif opérationnel, y compris les procédures de sécurité et de formation, intégré les équipements auxiliaires et adapté les activités de marketing et de communication afin de commercialiser la technologie. «Notre robot BR-8 établit de nouvelles normes pour les services haut de gamme de réparation et d’inspection des pales d’éoliennes pour l’ensemble de l’industrie éolienne», conclut Mariann Padkaer.

Mots‑clés

WindTRRo, robot, réparation, pale d’éolienne, revêtement, érosion du bord d’attaque, ponçage

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