France Énergies Marines fournit les solutions de demain pour lever les obstacles auxquels est confronté le secteur des énergies marines renouvelables (EMR). Plus de 65 projets de R&D collaboratifs ont été montés et réalisés autour de quatre thématiques au cœur des préoccupations des acteurs du secteur EMR. Jean-François Filipot, directeur scientifique, présente les programmes en cours.
Quels sont les projets phares de France Énergies Marines ?
Nous avons une feuille de route qui est structurée autour de quatre programmes de R&D.
Nous travaillons sur la caractérisation des sites, des ressources et autres phénomènes météorologiques qui peuvent impacter les systèmes EMR, dont les éoliennes en mer. Pour cela, nous nous intéressons au jumeau numérique. Grâce à des modèles numériques, cette technologie permet de suivre l’état de santé de la machine au cours de sa vie pour affiner le plan de maintenance et réduire les coûts.
En pratique, il s’agit de mesurer les conditions météorologiques et les forces associées, subies par la machine en opération.
Aujourd’hui, la durée de vie d’une éolienne flottante est de 20 à 25 ans.
Quels sont les atouts d’une éolienne flottante ?
Les éoliennes flottantes seront déployées typiquement à plus de 20 km des côtes, pour bénéficier d’une ressource en vent plus intéressante et limiter les interactions avec les écosystèmes côtiers et les acteurs socio-économiques de la frange littorale (pêcheurs, militaires, plaisanciers, par exemple). Cependant, le coût du raccordement électrique augmente avec la distance à la côte (1 km de câble déployé coûte environ 1 million d’euros). La tendance est au développement de grands hubs regroupant plusieurs fermes pour mutualiser les coûts de l’export d’électricité vers la terre.
Comment optimiser l’exploitation des éoliennes ?
Une partie de nos travaux de recherche s’intéresse à l’architecture des fermes. L’objectif est d’optimiser leur installation pour que l’électricité produite soit la moins chère possible. Il faut par exemple limiter les effets de sillage en optimisant leur position relative et garantir qu’elles captent un maximum d’énergie du vent. Par exemple, on évitera en particulier de les aligner dans l’axe des vents « dominants », les plus fréquents. Il est également essentiel d’optimiser les ancrages, par exemple en évaluant la faisabilité des ancres mutualisées entre plusieurs machines.
Afin de minimiser les coûts, nous avons élaboré un projet autour des stratégies de maintenance des éolienne flottantes. Aujourd’hui, les éoliennes flottantes sont déconnectées pour assurer les réparations au port avant d’être réinstallées une fois celles-ci terminées, ce qui entraîne une perte de production électrique importante de la machine. Des stratégies visant à réparer les éoliennes flottantes directement sur site sont en cours de définition pour limiter les coûts.
Enfin, nous travaillons sur l’intégration au réseau électrique et le stockage de l’énergie produite sous forme d’hydrogène. Ainsi, lorsqu’il y a moins de vent, la ferme éolienne pourrait tout de même assurer une production d’énergie ou alimenter les bateaux en hydrogène. Ce travail est une partie intégrante de nos projets de R&D.
