Écrit par Greg Lupion
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Trois mois après son déploiement, le premier parc éolien flottant du monde a dépassé les attentes en matière de performance, selon son opérateur, Statoil. Le parc pilote Hywind Scotland de cinq turbines et de 30 MW – situé à 15 miles au large de la côte de l’Aberdeenshire – a fonctionné à 65% de sa capacité théorique maximale en novembre, décembre et janvier derniers, a déclaré la compagnie d’énergie norvégienne.
Chacune des cinq éoliennes flottantes du parc pilote Hywind Scotland est capable de pomper 6 MW d’énergie dans le réseau pour un total de projet de 30 MW de capacité de production. Lorsqu’elle n’est pas utilisée, l’énergie est stockée dans des batteries au lithium pour une utilisation ultérieure. Regardez l’histoire complète du développement de Hywind sur tinyurl.com/FloatingHywind (Source : Equinor | Statoil)
Par comparaison, le facteur de capacité typique pendant la saison hivernale pour un parc éolien offshore fixé au fond est de 45 à 60%. Le chiffre de 65% de capacité a été atteint malgré un ouragan et une tempête hivernale sévère avec des hauteurs de vagues allant jusqu’à 27 pieds.
Les turbines d’Hywind mesurent environ 830 pieds de haut, dont 256 pieds sont immergés sous la surface de l’eau. Chaque tour massive est attachée au fond de la mer par des chaînes flottantes, pesant 1 323 tonnes. Les turbines flottantes, dans des eaux de plus de 328 pieds de profondeur, pourraient théoriquement produire suffisamment d’électricité pour alimenter 20 000 foyers britanniques moyens lorsqu’elles fonctionnent à plein régime.
L’avantage offshore
Le principal avantage d’un parc éolien flottant est que la vitesse du vent en mer est généralement plus rapide que sur terre. De petites augmentations de la vitesse entraînent de grandes augmentations de la production d’énergie. Par exemple, selon l’Institut américain des géosciences, une turbine poussée par un vent de 15 mph peut produire deux fois plus d’énergie qu’une turbine poussée par un vent de 12 mph. En outre, la vitesse du vent en mer est plus régulière que sur terre, ce qui produit une source d’énergie plus stable. Si l’on considère que les zones côtières constituent la moitié de la population américaine, ces avantages offrent la possibilité de desservir des régions denses en énergie.
Les inconvénients de la construction en mer comprennent les dommages potentiels des turbines en cas de violentes tempêtes en mer, les coûts élevés de construction et le défi de construire des parcs éoliens fiables en eaux profondes.
À ce jour, les turbines flottantes n’ont été déployées que dans des projets modestes, tels que le système de 7 MW construit et exploité par le Fukushima Wind Offshore Consortium au large des côtes de la préfecture de Fukushima, au Japon. En général, les parcs éoliens en mer sont construits sur des fonds marins en eaux peu profondes. Cependant, 80 % des ressources éoliennes en mer se trouvent dans des eaux trop profondes (200 pieds) pour les éoliennes conventionnelles fixées sur le fond, selon un porte-parole de Statoil.
« Nous nous attendons à une croissance exponentielle de l’éolien offshore flottant dans le monde entier », a déclaré Statoil, notamment en raison de la maturation de la technologie et de la baisse des coûts. « Nous sommes à l’affût de nouvelles régions, et nous évaluons plusieurs zones intéressantes où il existe un potentiel pour l’éolien offshore flottant. Parmi les marchés à fort potentiel, nous pensons au Japon, à la côte ouest de l’Amérique du Nord et même à l’Europe, pour ne citer que quelques exemples. » Il s’agit de zones où les fonds marins s’abaissent fortement au large des côtes.
L’Europe, un précurseur ?
Les perspectives du marché européen pour les énergies renouvelables en général sont haussières. Entre 2015 et 2030, l’UE pourrait doubler son utilisation des énergies renouvelables, de 17 à 34 %, en tant que part de l’utilisation totale de l’énergie, selon un récent rapport de l’Agence internationale pour les énergies renouvelables de la Commission européenne. Le rapport note que le secteur énergétique européen peut accueillir de grandes parts de production d’énergie éolienne.
Cette carte montre le vaste potentiel de l’éolien offshore dans le monde. (Source : Equinor)
Stimulée par l’accord de Paris sur le changement climatique, l’Europe a fixé des objectifs pour le déploiement des énergies renouvelables. La consommation d’énergies renouvelables est passée d’une part de 9 % en 2005 à 16,7 % en 2015, selon le rapport de la Commission. L’UE est en bonne voie pour atteindre son objectif de 20 % fixé pour 2020.
Cependant, pour élargir l’adoption de l’énergie éolienne, les constructeurs et les opérateurs doivent trouver des moyens de réduire ses coûts. Ils investissent de plus en plus dans l’internet des objets ou IoT. « En général, l’IdO offre aux opérateurs la possibilité de gérer efficacement leurs actifs », a déclaré Paul Miller, analyste principal de Forrester Research. « La surveillance détaillée et la maintenance prédictive améliorent le temps de fonctionnement des exploitations éloignées. Les ingénieurs peuvent être chargés de se rendre sur les sites qui ont besoin d’aide, et leurs chances d’emporter les bonnes pièces avec eux augmentent également. »