Cette éolienne en mer a une étrange fonctionnalité

L'éolienne flottante X30 / Image : X1 Wind.

Avoir un rendement optimal, s’adapter aux zones maritimes profondes, être installée à un faible coût : tels sont les engagements annoncés de l’éolienne flottante X30. Afin d’y parvenir, son concepteur mise sur une technique d’amarrage jamais appliquée dans l’éolien flottant. Le projet est actuellement en phase d’essai en Espagne.

Sur terre ou en mer, la turbine d’une éolienne est habituellement portée par un mât unique. Ce n’est pourtant pas le cas pour l’éolienne flottante X30 amarrée au large des îles Canaries, en Espagne. En effet, celle-ci a une turbine perchée, non pas sur un tour, mais en haut d’une structure pyramidale reposant sur trois flotteurs.

La X30 est un prototype d’éolienne flottante à l’échelle 1:3 développé par la société espagnole X1 Wind, dans le cadre du projet PivotBuoy financé par l’UE. Elle a été déployée sur le site offshore « PLOCAN » destiné à accueillir les tests de nombreuses recherches scientifiques maritimes. Ayant déjà commencé à produire de l’électricité, le prototype sera testé jusqu’au printemps 2023. Mais quelle technologie et quels intérêts se cachent derrière sa conception innovante ?

Une éolienne auto-orientée

L’une des grandes particularités de X30 est sa capacité à s’aligner automatiquement à la direction du vent, à la manière d’une girouette, sans faire pivoter sa nacelle. Cette configuration augmenterait le rendement de l’appareil. L’auto-orientation résulte d’une technologie d’amarrage appelée SPM (Single point mooring) ou « amarrage à point unique ». Le système est constitué d’un point de pivot fixe servant d’axe de rotation, et d’un roulement permettant à la structure de tourner sur elle-même en fonction du vent. La technologie SPM est combinée avec un autre type d’amarrage vertical appelé TLP (Tension Leg Platform) ou « plateforme à lignes tendues ». Ce second système assure la stabilité de la structure. De plus, il minimiserait les impacts environnementaux dans le fond marin.

Grâce à ces méthodes d’amarrage, le projet PivotBuoy pourrait être déployé dans les eaux profondes. D’ailleurs, le concepteur travaillerait actuellement sur une conception adaptée à des profondeurs allant jusqu’à 500 mètres. L’entreprise compte intégrer sa technologie d’auto-orientation sur des turbines de grande capacité (allant jusqu’à 15 MW).

Des coûts réduits

Le projet PivotBuoy a l’ambition de réduire le coût de l’éolien offshore à 50 %. La technologie de X1 Wind est conçue suivant cet objectif. En effet, le système combinant SPM et TLP ne sert pas uniquement à orienter l’éolienne, mais aussi à rendre la base flottante plus légère par rapport aux unités semi-submersibles. Cela permet ainsi de réduire le coût d’amarrage, car la structure étant plus légère, il est possible de la remorquer avec des navires plus petits, donc moins coûteux. De plus, la grande majorité des opérations d’assemblage sont réalisées à terre, ce qui réduit davantage les coûts liés à l’installation.

Précisons également la configuration « downwind » ou « sous le vent » de la turbine, car elle contribue à réduire le coût de la X30. Pour mieux comprendre, en fonction de la position de ses pales, une éolienne peut avoir deux types de configuration : « downwind » lorsque les pales sont disposées derrière la nacelle, ou « upwind » dans le cas contraire. Dans un système « upwind », les pales se rapprochent énormément du mât, augmentant le risque d’une collision en cas de vents extrêmement forts. Des conditions de sécurité doivent donc être respectées afin d’éliminer tous les risques. S’affranchissant de ces conditions sécuritaires, une configuration « downwind » est beaucoup moins chère. De plus, cette dernière permet l’utilisation de plus longues pales afin d’améliorer le rendement de la turbine.