Eolien offshore : des projets innovants pour construire la filière en Pays de la Loire

L’appel d’offre du gouvernement français pour l’éolien offshore va créer un besoin d’infrastructures allant de l’assemblage à l’exploitation des éoliennes. Constructeurs et armateurs en première ligne, les industriels développent donc des solutions innovantes pour accompagner la filière. Tour d’horizon des projets en Pays de la Loire.

L'activité bat son plein ce mardi 05 juillet 2011 aux chantiers navals STX de Saint Nazaire (44). Sur les docks se déroule le balai continu des engins de manutention. Sous les hangars valsent les gerbes d’étincelles des soudeurs. A quai, le bâtiment porte-hélicoptères Dixmude, fraîchement inauguré, s’apprête à appareiller pour rejoindre Toulon.

Mais les chantiers se préparent pour un autre défi. C’est ici que seront assemblées et embarquées quelque 120 éoliennes prêtes à constituer le champ offshore de 750 MW qui, d’ici 2015, se dressera au large de la baie de Saint Nazaire. La ville ligérienne est l'un des cinq sites français qui bénéficiera des retombées de la première tranche de l'appel d'offre du gouvernement, concernant 3 GW offshore. Une aubaine pour la région.

STX pour les sous-ensembles et la pose, DCNS sur l’éolien flottant

Dans les starting-blocks, les chantiers STX comptent sur leur savoir-faire d’intégrateur de grands ensembles et de concepteur d’engins flottants pour capter une part du gâteau éolien. STX France prévoit ainsi de réaliser les sous?ensembles métalliques (fondations métalliques, mâts, sous?stations électriques) et des navires techniques de pose. Une visée qui se traduit par trois projets phares aux noms évocateurs : Poséole, Fondéole et Wattéole. Tous trois sont menés en partenariat avec l’Ecole Centrale de Nantes, qui apporte l'expertise de son laboratoire de mécanique des fluides (LMF) en recherche et développement.

Pas en reste, DCNS, le constructeur naval historiquement spécialisé dans la défense, se positionne également sur les énergies marines renouvelables. « Notre expertise en matière de maintenance, de maitrise de projets à cycle long et en conception navale est un atout pour se lancer dans le domaine », affirme Emmanuel Brochard, responsable du développement des énergies renouvelables chez DCNS. En matière d’éolien, le constructeur développe des structures flottantes avec le projet Winflo.


Acheminer et installer les éoliennes entières

La pose des éoliennes, jusqu’ici assemblées en mer, est une étape complexe. Son optimisation s’avérera stratégique pour une filière compétitive. Le projet Poséole, mené par STX en partenariat avec l’équipementier naval NOV-BLM, développe un navire capable d’acheminer directement l’éolienne jusqu’à sa base dans le champ éolien. « On parle d’un ''colis'' de 130 mètres de haut et de plusieurs milliers de tonnes », relève Jean-Louis Villageois, responsable Business et développement chez STX. « Nous avons donc concentré nos efforts sur les deux barrières technologiques que cela implique : la stabilité générale du navire en charge, et la sûreté du système de pose ».
Une architecture adaptée et des caractéristiques semi-submersibles permettront au navire de saisir l’éolienne à son embase. Grâce à un système de fixation sur le principe du pignon et crémaillère, le navire transportera l’éolienne en conservant une bonne stabilité. Le concept est aujourd’hui dans la phase finale de validation. Un premier navire de démonstration du concept est prévu pour juin 2012. D’après STX, le marché en vaut la peine : pour ce genre de navire, d’un coût unitaire de 150 M€, le besoin européen pourrait avoisiner à terme les trente unités.

Mieux intégrer la pose et le démantèlement
En bout de chaîne, STX travaille également sur la base destinée à recevoir l’éolienne avec le projet Fondéole. De quoi s’agit-il ? D’un support polyvalent : adapté aux grandes profondeurs (jusqu’à 50 mètres), il supporte les conditions météorologiques contraignantes, et quelque soit la nature des sols.
Selon le besoin, Fondéole déclinera plusieurs solutions technologiques : fondation gravitaire béton transportable par un navire Poséole, fondation gravitaire mixte acier/béton (transportable ou autoinstallable), fondations de type jacket (treillis métallique)... Une solution flexible selon STX, qui vise l’allègement des structures, l’allongement de leur durée de vie et l’optimisation de leur démantèlement.

Une sous-station électrique maritime
Proposer une gamme innovante de « sous-stations électriques offshore » pour concentrer la production des éoliennes et la rediriger vers la centrale côtière. Tel est l’objectif du projet Wattéole. L’idée : mieux maitriser la production intermittente des éoliennes et réduire les pertes en ligne. Si ce type d’installation n’est pas nouvelle, l’objectif est ici de rendre ces stations moins impactantes économiquement et écologiquement. Une démarche qui passe par la réduction le leur poids ainsi que de leur coût de maintenance et de mise en place.
« L’enjeu est aussi d’intégrer l’esthétique de la station à l’univers marin, note Jean-Louis Villageois, de STX. Dans ce cadre, nous collaborons avec l’Ecole de Design de Nantes sur plusieurs visuels ». Autre acteur du projet : la société de réalité virtuelle Clarte, qui a modélisé la sous-station en 3D. La visite virtuelle de Wattéole a été présentée au salon Laval Virtual au mois d’avril. Wattéole devrait voir sa phase de conception s’achever au mois d’octobre 2011.

DCNS parie sur l’éolien flottant
Avec Winflo, DCNS a choisi une autre approche pour optimiser la logistique de l’éolien offshore : une structure flottante pour éolienne. Au programme du constructeur : une éolienne pilote de 5 MW flottante à l’horizon 2013, et une ferme de 25 MW en 2015. « Avec un support flottant, on élimine la problématique de l’acheminement et de la pose de l’éolienne : il suffirait de remorquer l’ensemble depuis le port », prévoit Emmanuel Brochard.
Les défis sur lesquels travaille DCNS sont liés à la flottabilité et à la stabilité du système. Le géant flottant devra être capable d’endurer les conditions météorologiques extrêmes de l’offshore. Les structures flottantes représentent potentiellement une nouvelle perspective pour l’éolien car elles permettraient de s’aventurer en eau plus profondes, au-delà de 50 mètres, où l’éolien sur base rencontre ses limites techniques.
Hugo Leroux

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