Eolien marin : comment Iberdrola veut faire baisser les coûts [Entretien]

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Jonathan Cole (Crédit : Iberdrola)
Jonathan Cole (Crédit : Iberdrola)

Entretien avec Jonathan Cole, directeur énergie éolienne marine d’Iberdrola –

Déjà leader dans l’éolien terrestre avec 15 GW installés, Iberdrola est aussi l’un des énergéticiens européens les plus en pointe dans l’éolien en mer. Le groupe espagnol, à travers sa filiale britannique ScottishPower Renewables, exploite déjà un parc au large de l’Irlande (Duddon Sands, 389 MW) et mène trois autres projets : East Anglia One (714 MW) en Angleterre, Wilkinger (350 MW) en Allemagne et bien sûr Saint-Brieuc en France, en partenariat avec RES (500 MW). Jonathan Cole évoque les chantiers du groupe, ses leviers pour faire baisser les coûts de manière drastique à court terme et ses projets dans le flottant.

GreenUnivers : Iberdrola développe son plus grand parc éolien marin, East Anglia One  (714 MW), au large de la côte ...

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1 COMMENT

  1. Différences et oppositions entre ce qui se fait dans l’éolien et ce qu’il doit se faire.

    Apparues semble-t-il y a plus de cinquante ans aux U.S., les hélices éoliennes avec pales très étroites en leurs extrémités, ont été établies aux fins de réduire les charges par limitation des surfaces et introduction du décrochement aérodynamique.
    Elles ont étaient montées en slogans par certains responsables des Agences nationales Françaises de l’énergie.
    « Un aérogénérateur doit être : un poteau, un alternateur, une planche »
    Cette expression elle m’a été répétée par eux des dizaines de fois.
    Elle ne m’a pas imprégné, ayant eu plus important que de laisser passer le temps à entendre cette phrase en leur compagnie.
    Ainsi, c’est beau ! Fin ! Très fin ! Artistique !
    L’ensemble partant solide en pied de pylône, trouvant son prolongement dans des pales larges en leurs bases, se profilant très mince, se perdant dans le ciel, inexistant ! L’infini !
    Inexistant, énergétiquement presque !
    Un poteau, disons un pylône, il en faudra toujours en avoir un: pour supporter et dégager l’hélice du sol, de la végétation, la libérer des remous, la placer là où est le vent.
    Plus haut il sera, meilleurs sera la production.
    Un alternateur, standard ou près a été leur départ entrainé par un multiplicateur à engrenages. Le rendement de cette partie de machine était satisfaisant.
    L’apparition d’aimants permanents a relancé le slogan, et les rotors ont été directement portés par l’hélice.
    Un encouragement à de mortelles pollutions dans les pays producteurs : mais ce n’est pas chez nous ! Un coût financier élevé, un rendement bas comme dans toute machine électrique lente.
    Une planche, par la réalisation d’une bipale certains constructeurs, même de grandes machines, y ont songés. Mais « Monsieur Gyroscopique », s’est rappelé à eux.
    Mais toujours des, pales très étroites en leurs extrémités pour limiter la surface exposée et permettre recourt au décrochement aérodynamique.
    Un faible moment d’inertie au-delà de la moitié du rayon, leur fatigue en flexion est très importante, insoutenable dans le temps.
    Sous la pression du vent, leur forme générale de légèrement convexe, passant par plane devient très convexe avant d’avoir atteint la puissance nominale. Très désavantageux !
    Placées à un niveau où le gradient de variation du vent avec la hauteur est élevé, les concepteurs de ces machines font varier cycliquement le pas selon position haute ou basse, faisant travailler les couronnes de base en micro- oscillations inférieures à une demi-rotation de rouleau. Situation ou le coefficient de charge des roulements s’effondre.
    Les vibrations issues du décrochement aérodynamique écrasent encore ce coefficient !
    Oui, ce matériel est réalisé pour être vendu, faire à son installation l’objet de subventions, mais pas pour le service, durer et produire.
    Et les constructeurs de petit matériel ont copiés les grandes machines.

    L’énergie éolienne est dans l’impasse

    Concevoir, construire du matériel éolien fiable et exploitable ne peut se faire selon un slogan, une mode artistique ou en vue de la promotion d’une technologie.
    Elle doit se faire afin de bien exploiter le vent tel que la nature nous l’offre, parant au mieux ses défauts sans en ajouter, respectant les lois de la physique.

    Le pylône doit être élevé. Sur terrains en végétation arbustive, 18 mètres de franchise plus deux fois le diamètre de l’hélice est nécessaire.
    Coût du pylône et implantation seront peu coûteux si les qualités de stabilité dynamique de l’hélice sont bonnes.

    Choisir un alternateur dans le standard.
    Moins cher à l’achat, et le stock de rechange est chez le fabricant. Leur fiabilité est assurée par une longue expérience en la matière, leurs performances sont imbattables.

    Le multiplicateur doit être adapté pour l’utilisation de ce standard. Il doit être conçu respectant les normes mécaniques, la qualité des aciers, des nombres de dents minimum des pignons, des rapports premiers entre eux, une réserve de lubrifiant convenable.
    De la bonne mécanique, c’est tout !
    Totalement indépendant de l’hélice, il doit former avec l’alternateur un groupe qui doit pouvoir se descendre avec des moyens légers.

    L’hélice !
    De la définition des caractéristiques de cet élément dépendra la totalité des qualités d’exploitation de la machine, sa valeur de service et son étendue géographique commerciale.
    Elles conditionnent ses performances en production, sa fiabilité, tout !
    Elle doit être :
    A vitesse constante
    Pour mieux utiliser les dépassements de moyenne dans les gammes de vitesses de vent basses. Ce qui ne peut se faire qu’avec une vitesse acquise.
    Afin de pouvoir utiliser du matériel électrique standard et ne pas grever le rendement de l’éventuel appareillage électronique aval.
    Avoir un contrôle strict des efforts centrifuges.
    Elle doit être à pas variable, à ouverture des pales jusqu’à alignement avec l’axe de rotation de l’hélice.
    De telle sorte que les pressions et efforts exercés par le vent se limitent aux seuls utiles.
    Ils sont définis par la puissance et vent nominal.
    Au-delà, les charges diminuent.
    Quelle puisse en toute sécurité fonctionner à vide, en charge fractionnaire, à pleine charge selon disponibilité du vent et demande.
    De ce fait, pouvoir satisfaire aux besoins primaires : pompage, froid, chauffage, éclairage, sans aucun accessoire aval, ou en cas d’avaries de ceux-ci.
    En un mot, pouvoir fonctionner autonome, indépendante.

    Caractéristiques principales :
    Elles doivent présenter une face concave au vent, c’est de loin la forme la plus performante.
    Les pâles sont des profils portants dont le but est l’obtention d’une résultante motrice.
    Cette résultante est le produit de la portance par le sinus de l’angle formé par les perpendiculaires du plan de rotation et de celle de la corde du profil. Elle est inversement proportionnelle à la grandeur de l’angle d’incidence par rapport à l’angle d’hélice.
    Pour réduire cet angle d’incidence, un seul moyen : des pâles larges.
    Augmentons la vitesse des pâles direz-vous ; mais c’est diminuer l’angle d’hélice, provoquer une croissance des efforts centrifuges. Et il faut garder un faible rapport des angles : incidence/angle d’hélice dans le vent.
    C’est le chat qui coure après sa queue !
    Gauchissement de pâle :
    Il doit être établi de telle sorte, que du tout début de production jusqu’à la puissance et vent nominal il n’y ait aucune section de profil de pâle en situation de décrochement aérodynamique.
    Et partout pour la bonne exploitation du vent, doit se rencontrer cette recherche du « non décrochement » !

    Un pareil énoncé a provoqué l’étonnement, le scepticisme.
    La validité de ces données physiques, nul ne les a contestées, mais :
    Ce n’est pas réalisable ! Il faut qu’une hélice puisse décrocher pour tenir!
    Un responsable national a devant plus de deux cents témoins a déclaré : « telle que définie cette machine ne peut exister ». Venez voir : « pas la peine elle n’existe pas » !
    Elle existe. J’ai accompagné des milliers de visiteurs et en cours de visite je leur demandai : Vous voyez quelques choses ? Oui ! Alors il faut aller voir un psy « car elle est déclarée inexistante » !

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