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L’éolienne flottante WindQuest en test à Brest : un axe vertical, un flotteur plus petit et moins cher

Jusqu’au 19 juillet, le bassin d’essai du centre Ifremer de Brest est le théâtre de nouveaux tests pour l’éolienne innovante WindQuest développée par l’entreprise HydroQuest. Dotée d’un axe vertical, cette éolienne pourrait, d’après les premières estimations, être installée sur un flotteur 40 % plus petit que celui d’une éolienne flottante à axe horizontal classique. Une innovation qui permettrait de diminuer d’autant les coûts de fabrication.

le 15 juillet 2019

Un axe vertical : une solution pour réduire les coûts de fabrication

« Cette forme originale présente plusieurs avantages, explique Benoît Augier, responsable du bassin d’essai du Centre Ifremer de Brest. C’est au pied du mât que se concentre la plus grande partie de sa masse. Son centre de gravité et son centre de poussée se situent ainsi 20 % plus bas que ceux des éoliennes à axe horizontal. Plus stable, l’éolienne peut ainsi être installée sur un flotteur de taille réduite de 40 %. Ce qui implique des coûts de fabrication moindres et par conséquent, un coût final du kWh moins cher ». C’est là tout l’enjeu de l’éolien en mer, et des énergies renouvelables en général : parvenir à développer une technologie capable de concurrencer les autres sources d’énergies.
Autre avantage : l’éolienne WindQuest tolère beaucoup mieux les variations d’orientation des vents que les éoliennes classiques qui doivent orienter leur rotor en fonction. « Le vent peut varier de 40°, cela ne changera presque pas le rendement de WindQuest », ajoute Benoît Augier.
Le comportement du flotteur filmé sous toutes les coutures
Le 8 juillet 2019, une série d’expérimentations a démarré au bassin d’essai de l’Ifremer pour caractériser le comportement des structures de l’éolienne sous l’effet de la poussée générée par la rotation des pâles. La première étape consiste à tester « l’attitude » du flotteur qui supportera l’éolienne.
« A l’occasion, de ces premiers tests, le modèle de flotteur baptisé Nautilus, dessiné par l’entreprise espagnole Tecnalia, est ici surmonté d’un double ventilateur qui a pour but de simuler la poussée que génère la rotation des pâles, explique Benoît Augier. Nous testons ainsi et comparons l’attitude du flotteur face aux deux types de poussée que génèrent l’éolienne WindQuest et une éolienne classique ». Grâce aux quatre caméras qui entourent le bassin, l’équipe Ifremer filme et mesure les mouvements des deux objets (roulis, tangage, lacet, cavalement, embardée, pilonnement). Elle utilisera ensuite ces images pour reconstruire en trois dimensions le comportement en mer des deux types d’éoliennes et analyser leurs différences.

Des tests en soufflerie et en mer suivront en 2020 et 2021

Une fois cette étape réalisée, il est prévu en 2020 de tester ce même flotteur mais dans des conditions de poussée dynamique. « L’effet de poussée des éoliennes varie constamment avec les mouvements du flotteur. Il est donc important de tester ces conditions plus proches de la réalité », ajoute Benoît Augier.

Autres tests en perspective :

- fin 2020 : expérimentations à la soufflerie de l’Ecole nationale supérieure de mécanique et d’aérotechnique (ENSMA) avec le laboratoire P’ à Poitiers. Objectif : caractériser les performances aérodynamiques de l’éolienne dans des conditions de mouvements paramétrés du flotteur.
- début 2021 : construction d’un démonstrateur à l’échelle 1/8ème qui sera testé en mer sur le site d'essais de l'Infrastructure de Recherche THeoREM situé à Sainte Anne du Portzic. Objectif : caractériser la performance de la structure globale (éolienne, flotteur et ancrage) dans des conditions réelles de mer.

Crédit photo : IFREMER
Publié le 10 septembre 2019 Mis à jour le 10 septembre 2019