Les éoliennes offshore flottantes GERRIS

La volonté politique de voir se développer les énergies renouvelables se traduit, entre autres, en France par un décret relatif au prix de rachat de l'électricité éolienne onshore ou offshore appliquable jusqu'à une puissance installée totale, en France, de plusieurs milliers de mégawatts.

Le parc éolien français étant loin d'atteindre cette puissance et le prix de rachat fixé pour l'éolien,en particulier offshore étant réaliste, des opérateurs de plus en plus nombreux s'y intéressent.

Plusieurs groupes ont acquis une certaine expérience dans l'installation offshore d'éoliennes de plusieurs mégawatts.

Parallèlement les difficultés que l'on rencontre pour installer des éoliennes à terre dans un pays qui, comme la France, ne dispose pas de déserts inhabités, poussent à un développement de champs d'éoliennes offshore.

Il apparaît que les technologies proposées actuellement sont toutes du type «à grande hélice unique» (dont le diamètre tend vers 100 m). L'hélice est en haut d' un mât de 100m ou plus de hauteur. En offshore, le mât est attaché au fond marin, ou, plus récemment, à un ensemble de flotteurs semi immergés lourdement attachés au fond.

Les techniques proposées actuellement sont d'un coût élevé. On a donc été amené à analyser à fond les causes d'un tel coût, ce qui a conduit à proposer un schéma très différent du schéma actuel : celui des « éoliennes off-shore flottantes GERRIS ». Grâce aux concepts mis en oeuvre dans ces unités, on aboutit à des solutions beaucoup moins coûteuses que les solutions proposées aujourd'hui.

Selon les technologies mises en oeuvre actuellement,un champ d'éolienne onshore, ou un champ d'éolienne offshore sur fondation ou flotteurs lourdement ancrés, se termine par une hélice qui, pour être bien orientée, doit tourner sur son pied. Cette nécessité conduit à la structure habituelle, avec hélice orientée activement sur son mât.

Les «éoliennes offshore flottantes GERRIS»sont bien moins lourdes.

Porté par des flotteurs de surface,le panneau de petites éoliennes qui en est le principal constituant, est simplement ancré par un cable attaché à l'avant. Il s'oriente donc naturellement dans le vent, si bien que les petites éoliennes qui constituent l'ensemble peuvent être fixes sur le panneau qui les porte.Les mouvements de cet ensemble, qui est conçu pour résister à des vents de 200 km/h. et à des creux de plus de 12 m ainsi qu'à d'éventuelles vagues scélérates sont judicieusement amortis.

Le panneau est muni d'éoliennes de 10 m environ de diamètre unitaire. La conception de ces éoliennes unitaires permet le démarrage par vent faible et évite le départ en survitesse.

Chaque rotor entraîne un convertisseur à vitesse variable permettant à chaque instant de tirer le mêilleur parti du vent.

Les convertisseurs sont interconnectés de sorte qu'ils alimentent un seul départ d'électricité haute tension vers le hub du champ d'éoliennes, ou vers la terre.

Un robot assure, par tout temps, l'échange standard des ensembles rotor-convertisseur à entretenir ou réparer et leur transfert, sans accostage, sur (ou d')un bateau de service qui les ramène à terre pour intervention. La facilité d'entretien procurée ainsi permet d'utiliser des composants standards peu coûteux qui sont remplacés à peu de frais en cas défaillance.

Le panneau qui porte les petites roues, est à 10 à 15 m au-dessus du niveau moyen de l'eau.

Le photomontage joint à cette note donne une idée de ce que à quoi pourrait ressembler une éolienne GERRIS.

Il représente un ensemble de 5 MW ( sachant qu'il serait judicieux de commencer par un ensemble de seulement 1 MW). En choisissant 5 MW on a facilité la comparaison avec les éoliennes offshore construites aujourd'hui, dont les plus rentables font 5 MW.

L' éolienne GERRIS représentée a une surface interceptée par le vent de l'ordre de 8000 m²,comme les éoliennes monoroues de même puissance.

La multiplication de petites roues(aérodynamiquement aussi efficaces, à même surface « barrée »,qu'une seule grande roue) n'a que des avantages: les petites roues supportant les accélérations dues au support flottant, que des grandes roues ne supporteraient pas,.

La fabrication en série des roues et des alternateurs(qui est du même type que celle des composants automobiles)est beaucoup moins coûteuse que celle de grandes roues et ne nécessite pas d'investissements préalables aussi importants.

Un ensemble de raisonnements logiques permet de comprendre pourquoi les éoliennes GERRIS sont d'un prix beaucoup plus bas au MW que les autres éoliennes offshore proposées actuellement.

De plus, tout en répondant bien aux diverses contraintes qui s'imposent aux éoliennes offshore,les éoliennes GERRIS peuvent être construites sans avoir à payer le « ticket d'entrée » important qu'il faut payer pour développer des éoliennes offshore plus classiques.

Elles peuvent être réalisées localement avec les outils existants dans de nombreuses entreprises de chaudronnerie ou de matières plastiques.

De ce fait on peut les multiplier rapidement avec des conséquences très favorables sur l'emploi et le coût de l'énergie.