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Les turbines flottantes rotatives promettent une échelle et une puissance sans précédent

WWW affirme que ses turbines coaxiales contra-rotatives, inclinables et lourdes sur le fond résolvent les problèmes d'échelle de l'éolien en mer. Elles atteindront 400 m de haut et auront une capacité de 40 MW. World Wide Wind

La société norvégienne World Wide Wind propose une approche radicalement différente de l’énergie éolienne en mer. Ces éoliennes flottantes à axe vertical (VAWT) comportent deux jeux de pales, réglées pour tourner en sens inverse, et promettent de doubler la production des plus grandes turbines actuelles.

L’implantation de parcs éoliens au large des côtes peut certainement contribuer à les rendre moins encombrants et à ouvrir de nouvelles perspectives, mais à mesure que l’océan s’enfonce, les éoliennes conventionnelles à axe horizontal (HAWT) ont de moins en moins de sens. Les HAWT doivent contenir de nombreux composants lourds – transmissions, boîtes de vitesse, générateurs et leurs pales colossales – au sommet d’un long mât. Leur montage sur des plates-formes flottantes qui ne veulent pas basculer est donc un énorme défi, sans parler de l’entretien de l’extrémité d’une turbine si loin du sol.

Certains ingénieurs et opérateurs pensent qu’il s’agit d’un créneau dans lequel les VAWT pourraient s’imposer. Leurs pales sont orientées vers le haut, mais tous les autres éléments lourds se trouvent en bas, de sorte qu’elles ont naturellement tendance à se tenir droites. De plus, elles peuvent accepter l’énergie du vent de n’importe quelle direction, plutôt que de devoir se tourner pour faire face au vent, ce qui réduit le nombre d’équipements lourds que l’on trouve en haut d’une HAWT. Ils sont généralement beaucoup moins efficaces qu’un HAWT à trois pales ordinaire, aspirant moins d’énergie d’une brise donnée, mais d’un autre côté, vous pouvez les placer plus près les uns des autres sans baisse de performance, ce qui signifie qu’ils pourraient potentiellement aspirer plus d’énergie d’une zone océanique donnée.

Venons-en maintenant à l’appareil en question. World Wide Wind a proposé un tout nouveau type de VAWT flottant spécialement conçu pour le déploiement en mer et l’extensibilité massive. En fait, il s’agit de deux VAWT en un : la turbine inférieure est fixée à l’enveloppe extérieure de la tour et est réglée pour tourner dans un sens, tandis que la turbine supérieure est montée sur un arbre qui court au milieu de la tour et est réglée pour tourner dans l’autre sens.

Sous la surface, une turbine est fixée au rotor, l’autre au « stator », ce qui permet de doubler la vitesse de rotation relative par rapport à un stator statique et de générer une grande quantité d’électricité avec laquelle nous pouvons brûler nos toasts. L’entreprise appelle cela une turbine verticale contrarotative, ou CRVT.

Là encore, les pièces les plus lourdes et celles qui nécessitent le plus de maintenance se trouvent en bas, sous le ponton flottant, à proximité immédiate de l’endroit où sont fixés les filins et le câble d’alimentation. Mais l’ensemble n’est pas conçu pour être parfaitement vertical ; ces énormes tours s’inclineront en fonction du vent. Selon World Wide Wind, la conception des pales, qui balaient une zone conique, contribue à réduire le sillage turbulent en aval de chaque tour flottante, ce qui permet aux opérateurs d’entasser encore plus de ces engins sur un site donné. La possibilité d’inclinaison aidera également ces engins à résister à des rafales de vent soudaines et violentes et à des vibrations dommageables.

La société affirme que cette conception laisse beaucoup moins de turbulences derrière elle, permettant une densité beaucoup plus élevée de tours par site donné. World Wide Wind

Il faut de l’envergure pour tirer le meilleur parti de l’énergie éolienne, et ces gens-là ne se gênent pas pour le faire. La plus grande éolienne du monde en l’état actuel des choses est le mammouth MingYang Smart Energy 16.0-242. D’une hauteur de 242 m (794 ft), elle a une capacité nominale de 16 MW.

World Wide Wind prévoit d’éclipser cette minuscule éolienne. Selon la société, cette conception est beaucoup plus facile à mettre à l’échelle que n’importe quel HAWT et pourrait atteindre une hauteur ridicule de 400 m (1 312 ft), avec une capacité monstrueuse de 40 mégawatts par unité. Lors d’un entretien avec Recharge, les représentants de la société semblent avoir suggéré un coût énergétique actualisé (LCoE) de moins de 50 dollars par mégawatt – moins de la moitié du LCoE que l’US Energy Information Administration prévoit pour le projet éolien offshore moyen qui sera commercialisé en 2027.

La société indique à Recharge qu’elle travaille à l’accélération du développement du CRVT par le biais d’un prototypage rapide. L’objectif est d’avoir un modèle de 3 MW opérationnel d’ici 2026, et la grosse machine de 40 MW dès 2029.

Est-ce que ça va marcher ? C’est difficile à dire. La startup ne fournit aucune étude justificative, ni aucune preuve qu’elle a testé des prototypes à micro-échelle. On ne sait pas pourquoi la société n’a pas opté pour des pales de turbine de type Darrieus, qui se raccordent à l’axe central au sommet et qui sont généralement plus solides et plus efficaces sur le plan structurel. On peut s’interroger sur la longévité, puisque toutes les pales des VAWT sont soumises à des forces importantes sous tous les angles lorsqu’elles tournent, ainsi que sur les pertes d’efficacité, la durée de vie et les procédures de remplacement des roulements gigantesques nécessaires pour supporter et faire tourner un arbre de 400 mètres de long à l’intérieur d’un tube de 400 mètres de long tournant en sens inverse, avec la masse inclinée de manière décentrée la plupart du temps. Dans de l’eau de mer, bien sûr, pendant des décennies.

Sans compter qu’il devient apparemment difficile de trouver des sites d’essai pour la technologie éolienne en mer du Nord, car il y a trop d’autres projets d’essai « qui font presque la queue » dans la région, selon le Teknisk Ukeblad de Norvège.

Du côté positif, il n’y a pas une seule cravate dans l’équipe de direction, ce qui montre bien qu’ils sont confiants et détendus dans cette affaire. World Wide Wind revendique des partenariats avec l’université d’Uppsala, Sinted, North Wind, Kjeller Vindteknik, Norwegian Energy Partners et le Norwegian Offshore Wind Cluster.

Comme pour tous les projets d’énergie propre, nous voulons désespérément y croire. L’expansion et la décarbonisation des réseaux énergétiques mondiaux ne peuvent pas se faire assez vite, alors que le changement climatique entre dans sa terrible phase d’apprentissage et que les conséquences impensables commencent à devenir impossibles à ignorer. Des tours coaxiales géantes de 40 mégawatts situées en pleine mer, qui réduisent le LCoE de l’éolien offshore actuel, pourraient apporter une énorme contribution à la bataille existentielle du siècle à venir. Mais nous n’avons pas besoin de rendus, de diagrammes et de promesses, nous avons besoin de résultats tangibles – et nous en avons besoin hier.

Nous avons contacté World Wide Wind et nous espérons pouvoir vous présenter cette technologie de plus près dès que possible.

Adaptation Terra Projects

Sources : World Wide Wind via Recharge / https://newatlas.com/

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