Les éoliennes vont lever l’ancre

Sur les quais de Saint-Nazaire, Lorient et Brest, des éoliennes largueront bientôt les amarres. Du 2 au 4 octobre, dans les deux ports ligérien et morbihannais, les acteurs internationaux du domaine se réunissent(1). Le 13 octobre, l’éolienne flottante d’Ideol sera inaugurée à Saint-Nazaire et remorquée vers le sud d’Hoëdic (Morbihan), sur le site d’essais Sem-Rev(2) de l’École centrale de Nantes. Puis quatre éoliennes flotteront ensuite en 2020 entre Groix et Belle-Île, lancées par la société Eolfi, qui vient de s’implanter à Lorient.

Des essais en bassin

Pour aider ces innovateurs, l’Ifremer et le groupe lorientais Nass&Wind ont lancé le projet Rotor(3). « Les porteurs de projets dans l’éolien flottant doivent faire des essais en bassin, pour valider leurs concepts », explique Cyril Bourgoin, ingénieur en hydromécanique à Nass&Wind. Notre éolienne à échelle réduite sera représentative des efforts générés par la turbine. » La société lorientaise spécifie les caractéristiques du système et l’Ifremer réalise la maquette en dur dans ses ateliers. « Je pars du modèle et conçois la mécanique du système, en choisissant les matériaux, les formes et la motorisation », détaille Dominique Le Roux, ingénieur en mécanique à l’Ifremer.

La partie tournante (rotor) de cette machine, à l’échelle 1/60e, aura un diamètre de 3 m. La turbine sera paramétrable et le flotteur sera modifié selon les projets. Ancrée dans le bassin d’essais de l’Ifremer à Brest, la maquette sera mise en mouvement par un vent artificiel jusqu’à 10 m/s et des vagues de 50 cm. Soit l’équivalent au large d’un vent à 7 m/s et de creux de 25 m, à l’échelle 1/50e. Un courant électrique de quelques dizaines de watts sera produit. Grandeur nature, cette éolienne aura trois puissances possibles de 6 à 10 MW. Son mât atteindra jusqu’à 115 m et l’hélice tournera dans un disque de 180 m de rayon. Le sommet des pales dépassera les 200 m !

Des pales orientables

Contrairement à ses cousines terrestres, chacune des trois pales de l’éolienne aura sa propre orientation : une pale n’a pas toujours le même angle, sur son axe en longueur, que les autres. « Les pales doivent être orientables pour mieux gérer la puissance, expliquent les ingénieurs. C’est une évolution souhaitée par les porteurs de projets offshore. » Contrôler chacune des pales permet aussi de réagir en cas de tempête, à l’image des navires qui réduisent la voilure sous la bourrasque.

Des caméras infrarouges visant des cibles sur l’éolienne, ainsi qu’un dispositif  à bord, permettront d’analyser les mouvements. « S’il y a une forte rafale de vent et une grosse vague en même temps, l’éolienne va prendre de la gîte et s’incliner, explique Cyril Bourgoin. La turbine réagira pour éviter que le système entre dans un régime instable. La connaissance de ces mouvements est très importante. »

Les essais avec cette petite éolienne commenceront au printemps 2018. Le projet est à la croisée de deux mondes. D’un côté, les turbiniers, qui connaissent l’énergie du vent et conçoivent le haut de l’éolienne. De l’autre, les architectes navals, spécialistes du monde de l’eau, qui savent faire flotter des machines. Cette maquette innovante les aidera à renforcer leur collaboration. Le secret de ces moulins posés sur l’eau dépend, en effet, du couplage réussi entre la turbine et le flotteur.