Se maintenir à flot grâce à l’énergie éolienne offshore
Les parcs éoliens en mer, où les vents océaniques sont plus forts et plus uniformes qu’à terre, peuvent produire beaucoup plus d’énergie et de manière plus fiable que les parcs éoliens implantés dans les terres. Toutefois, en raison des limites des technologies actuelles, les installations offshore sont cantonnées dans des zones de faibles profondeurs. Les éoliennes flottantes constituent la solution. À l’heure actuelle, 90 % de la capacité éolienne offshore à travers le monde est mise en service et exploitée en mer du Nord et dans le proche Atlantique, grâce aux faibles profondeurs et aux bonnes réserves de vent de cette région. «La combinaison de ces deux conditions n’est toutefois pas courante à l’échelle mondiale; ainsi, une mer plus profonde exige le recours à des éoliennes offshore flottantes», explique David Carrascosa, coordinateur du projet SATH et directeur des opérations à Saitec Offshore Technologies, en Espagne. De nombreux pays, notamment l’Irlande, l’Espagne, la Norvège, le Japon et les États-Unis (côte ouest) ne disposent que d’une bande de plateau continental étroite de faible profondeur avant que celle-ci ne passe à 50-60 mètres, soit la limite technique à l’installation de structures fixes, fait remarquer David Carrascosa. Cette solution semble évidente, mais la technologie de l’énergie éolienne flottante n’a pas été très développée en raison du coût initial élevé de la recherche. «Aujourd’hui, les gouvernements, les décideurs politiques et le secteur privé font montre d’une plus grande ambition en la matière, et notre vision consiste dans la réduction très rapide du coût de l’énergie éolienne offshore flottante afin d’atteindre les niveaux de l’éolien offshore fixe, probablement d’ici 2030-2035», précise David Carrascosa. «L’éolien offshore devient rapidement compétitif par rapport aux autres moyens de production d’électricité, ses prix de l’énergie étant inférieurs à ceux du nucléaire ou du gaz.»
Mise au point de démonstrateurs grandeur nature
À la suite d’essais en bassin à vagues, le projet est passé de modèles à l’échelle 1:60 à des modèles à l’échelle 1:36 de 2 m de haut environ. «Nous sommes en train de fabriquer une plateforme de démonstration grandeur nature et sommes passés d’un dispositif de 30 KW à 2 MW ou d’un dispositif de 18 m de haut à une plateforme de 70 m de haut», explique David Carrascosa. Il était nécessaire de procéder, à chaque étape, à des analyses hydrodynamiques et à des réglages des outils logiciels développés. Le plus grand défi consistait à passer de petits projets dans un environnement contrôlé à une installation grandeur nature. «Nous avons dû affiner nos connaissances en matière de passation de marché, de gestion et d’interfaces entre les fournisseurs, en plus de devoir faire face à la COVID-19», ajoute-t-il. La COVID-19 a retardé notre calendrier, ce qui a eu pour corolaire que le modèle de démonstration de 18 m a été testé dans des eaux d’automne plus orageuses que ce qui avait été initialement prévu. Ces aléas se sont avérés être une bénédiction. «Nous concevons la plateforme flottante pour une utilisation tout au long de l’année et une implantation dans la mer Cantabrique, une région exposée à des conditions plus rudes que la mer du Nord», explique David Carrascosa. «Nous avons dû la concevoir de manière à ce qu’elle puisse composer avec une hauteur de vague maximale de 19 m.»
Logistique des éoliennes flottantes offshore
Si le transport des éoliennes de grande dimension n’est pas facile sur terre, les navires de haute mer peuvent accueillir des éoliennes plus grandes et les amener sur des sites d’implantation en mer. «Nous nous employons à concevoir un filtre pour des éoliennes qui atteindront bientôt une capacité de 20 MW, ce qui est énorme», fait-il remarquer. Les plateformes flottantes sont ancrées sur le fond marin au moyen de chaînes ou d°amarres en fibre qui permettent à la plateforme de tourner, afin d’être toujours face au vent. Un câble relie la plateforme à la sous-station côtière. «En fonction de la distance qui sépare l’installation de la côte, il pourrait être nécessaire d’installer une sous-station intermédiaire fixe, ou une sous-station flottante offshore raccordée au réseau électrique à terre», explique David Carrascosa. La zone occupée par les parcs éoliens offshore est petite comparée à l’immensité de l’océan et, bien qu’il faille tenir compte des routes maritimes, David Carrascosa ajoute «qu’il est évident que nous pouvons tous coexister». Dans le cadre du projet, des recherches ont été menées sur les schémas de transport maritime et l’activité de pêche commerciale, ainsi que sur l’impact environnemental des plateformes flottantes sur les mammifères marins, les poissons et les zones environnementales réservées.
Mots‑clés
SATH, éolienne offshore, éolienne, énergie, énergie renouvelable, énergie éolienne, mer du Nord, mer Cantabrique
