
Eoliennes offshore : un flotteur révolutionnaire
Bourbon Subsea Services (BSS) collabore étroitement au projet TetraSpar pour le développement d'un nouveau flotteur révolutionnaire pour les éoliennes offshore flottantes, moins cher à fabriquer et à assembler que les flotteurs classiques. L'éolienne sera transportée du Danemark vers le large de la Norvège, puis installée cet été. Les explications de Henrik Stiesdal, véritable pionnier de l'éolien offshore et concepteur du flotteur TetraSpar.
PartnerShip : Pourquoi vous êtes-vous engagés dans le développement des éoliennes offshore flottantes ?
Henrik Stiesdal : L'Agence Internationale de l'Energie (AIE) a récemment déclaré que les champs éoliens offshore conventionnels pourraient être capables de fournir un peu plus que les besoins en électricité de la planète à date, ce qui est bien sûr une bonne chose. Mais si l'on veut rendre les transports et l'industrie décarbonés, il faudra produire beaucoup plus d'électricité que nos besoins actuels. Selon l'AIE, l'éolien offshore flottant cette fois, est théoriquement capable de fournir 10 fois notre besoin électrique actuel. Les arguments en faveur de l'éolien flottant sont nombreux. D'une part, les champs éoliens offshore classiques à fond fixe doivent être installés dans des eaux continentales. Il n'y a pas tant de sites appropriés dans le monde. Mais pour les champs éoliens flottants, vous pouvez aller dans des eaux plus profondes. L'éolien flottant présente également des avantages moins perceptibles. Le plus important est celui de la taille unique. Normalement, dans le cas d'une éolienne offshore à fond fixe, les fondations sont différentes en fonction de la profondeur. Il est même souvent nécessaire de disposer de plusieurs fondations pour un même projet, car dans les grands champs éoliens, les conditions ne sont pas les mêmes pour toutes les éoliennes. Mais avec un flotteur, c'est toujours la même fondation, ce qui est un gros avantage pour la production en série.
PartnerSHIP : Vous travaillez actuellement sur le démonstrateur TetraSpar, en partenariat avec Bourbon Subsea Services. Quels sont vos objectifs ?
H.S. : Je n'essaie pas de développer de nouvelles éoliennes, car des sociétés comme Vestas ou Siemens sont mieux armées pour cela. Mais elles ne font pas de flotteurs. Or, la fabrication de flotteurs doit être industrialisée. J'ai donc eu l'idée de développer une forme de flotteur avec des composants modulaires pouvant être produits en usine, transportés par route, un par un si nécessaire, jusqu'au quai, où ils peuvent alors être assemblés à l'aide d'une grue. La fabrication en usine et l'assemblage sur place permettent d’importantes économies ! L'ensemble du processus de fabrication et d'assemblage de TetraSpar reflète étroitement celui de l'éolienne elle-même, ce qui n'a jamais été fait auparavant. Nous sommes actuellement en train d'assembler un flotteur TetraSpar à Grenaa, au Danemark, en étroite collaboration avec Bourbon Subsea Services, qui a travaillé en amont sur l'ingénierie du projet. Nous prévoyons de transporter ce flotteur et de l'installer au large des côtes norvégiennes au cours de l'été, mais les dates dépendront des conditions météorologiques et, bien sûr, des problèmes supplémentaires que posent les restrictions et les réglementations de quarantaine de la Covid-19 pour un projet international comme celui-ci.
PartnerSHIP : Parlez-nous de votre collaboration avec Bourbon Subsea Services.
H.S. : Nous savions que ce projet impliquerait de faire des choses compliquées qui n'ont jamais été faites auparavant, et que nous aurions donc besoin de l'acteur le plus expérimenté dans le transport et l'installation d’éoliennes flottantes offshore. Nous avons lancé un appel d'offres conformément à notre politique achat, et l'offre de BOURBON était la plus intéressante à tous égards. La clé de cette coopération réside réellement dans le travail effectué entre nous en amont. BOURBON a rejoint le projet en septembre 2019 pour détailler l'impact de la phase d'installation sur la conception du flotteur. Ils nous ont fourni un excellent service dans la mise au point du concept afin que les risques liés à l'utilisation de nouveaux processus soient aussi faibles que possible. Beaucoup de gens pourraient s'imaginer que l'objectif principal d'un démonstrateur comme celui-ci tourne autour du poids de la structure ou du coût, mais ce qui compte le plus, c'est de s'assurer que tout est fait de manière sûre, et si possible, à un faible coût. La coopération avec BOURBON a été essentielle et constructive. Nous en sommes extrêmement satisfaits.
Un pionnier de la technologie éolienne offshore
Henrik Stiesdal, 64 ans, l'un des principaux pionniers mondiaux de la technologie de l'éolien offshore, a à son actif près de 650 brevets relatifs à la technologie éolienne. Il a conçu ses premières éoliennes dès le milieu des années 1970, avant d'entrer à l'université, et en a cédé la licence à Vestas.
Henrik Stiesdal, 64 ans, l'un des principaux pionniers mondiaux de la technologie de l'éolien offshore, a à son actif près de 650 brevets relatifs à la technologie éolienne. Il a conçu ses premières éoliennes dès le milieu des années 1970, avant d'entrer à l'université, et en a cédé la licence à Vestas. Pendant ses études, il a travaillé comme consultant à temps partiel, d'abord pour Vestas, puis pour Bonus. Après avoir terminé son doctorat, il est devenu directeur technique à plein temps chez Bonus. En 1991, il est nommé responsable du développement technique des premières éoliennes offshore installées au Danemark, à Vindeby. M. Stiesdal devient alors directeur de la technologie chez Siemens Wind Power. En 2014, il crée sa propre entreprise de R&D dans plusieurs domaines essentiels à la transition énergétique, tels que l'éolien offshore flottant et le stockage d'énergie à moyen terme.
Fonctionnement de la fondation TetraSpar
L'avenir du secteur de l'énergie offshore réside dans les éoliennes flottantes, qui peuvent être installées dans les eaux profondes, là où la vitesse du vent est la plus élevée. Mais les coûts de production et d’installation des flotteurs doivent être réduits pour rendre cette source d'énergie plus économique. Le démonstrateur TetraSpar, mis au point par Henrik Stiesdal, vise à atteindre cet objectif en industrialisant le processus. Le flotteur est constitué d'éléments tubulaires modulaires en acier fabriqués en usine, qui peuvent être facilement transportés en tant qu'éléments individuels vers une grande zone d'assemblage à quai. L'assemblage proprement dit est réalisé à l'aide d'un système développé spécifiquement pour le projet et d'une grue à terre standard. La structure triangulaire finale mesure environ 65 m de long au sol et pèse un peu plus de 1 000 tonnes. Elle est associée à une quille beaucoup plus lourde, une structure lestée d'environ 1 500 tonnes assemblée séparément, qui garantit un centre de gravité plus bas que le centre de flottabilité. Après la mise à l'eau du flotteur, l'éolienne entièrement assemblée est installée sur celui-ci avant d'être remorquée en mer.