Des éoliennes en mer fiables et bon marché

Des turbines plus grandes dans des eaux plus profondes: telle est la prochaine étape de la révolution éolienne. Même si la puissance installée atteignait 5 gigawatts à la fin 2012, elle pourrait être multipliée par 8 fois d'ici à 2020 et ainsi représenter 4 % de la demande européenne en électricité. Mais l'environnement rigoureux exige une solution de remplacement alternative aux modèles standard afin d'assurer la fiabilité et la rentabilité des machines.

Grâce au projet INNWIND.EU («Innovative wind conversion systems (10-20MW) for offshore applications»), financé par l'UE, les partenaires étudient et testent de nouveaux modèles d'éoliennes de 10-20 MW ainsi que leurs composants. Ils travaillent également sur des méthodes d'évaluation des systèmes intermédiaires et des nouveaux types de générateurs.

Pour atteindre son objectif technologique, INNWIND.EU privilégie les rotors légers et adaptatifs qui allient un contrôle de flux actif/passif et de nouveaux concepts structurels. Les chercheurs planchent également sur une tour standard fabriquée en série et une structure intermédiaire qui simplifierait et rationaliserait les aspects dynamiques structurels de l'éolienne à différentes profondeurs. INNWIND.EU privilégie de nouveaux modèles plus légers, au détriment des générateurs à entraînement direct conventionnels.

À ce stade, les membres du projet ont défini l'éolienne de référence de 10 MW. Elle permettra l'évaluation de toutes les innovations de la turbine et de ses composants. Les indicateurs de performance devraient favoriser le développement tout en limitant le coût de l'énergie.

L'équipe a passé en revue de nouveaux types de rotor aérodynamique destinés à une exploitation en mer. Les pales offrent ainsi un rapport de vitesse élevé à l'extrémité alors que les rotors à deux et trois pales présentent un faible coefficient de plénitude et d'induction.

Des modèles adaptés de générateurs superconducteurs à entraînement direct magnétiques PDD (pseudo direct-drive) ont été proposés pour l'éolienne de 10 MW. Ces générateurs à entraînement direct légers seront testés par le biais de prototypes. Les chercheurs planchent par ailleurs sur deux structures: une première en treillis avec quatre pieds et une autre flottante.

INNWIND.EU devrait ouvrir la voie à des innovations majeures pour le développement de fermes éoliennes en haute mer. Les résultats du projet ouvriront la voie à une puissance installée supérieure et une meilleure pénétration de l'électricité que celle obtenue par les technologies actuelles.