Créer un nouveau potentiel d’énergie marémotrice et fluviale
Pour devenir une source d’énergie renouvelable viable, l’énergie marémotrice doit réduire son coût d’électricité nivelé afin d’être concurrentielle vis-à-vis d’autres énergies renouvelables telles que les éoliennes en mer. En pratique, cela signifie être en mesure de fournir de l’électricité à un coût nivelé équivalent pendant la durée de vie d’un projet. Les coûts d’exploitation et de maintenance constituent un défi important dans la réalisation de cet objectif, étant donné l’environnement extrêmement rude dans lequel les turbines hydrocinétiques marines (MHK) doivent opérer. «Les générateurs électriques des turbines marémotrices sont en général très fortement dépendants des joints pour protéger l’intérieur du générateur de l’eau de mer», explique James Donegan, partenaire du projet TAOIDE et directeur des opérations européennes chez ORPC Ireland. «Si l’eau de mer pénètre dans l’entrefer électrique d’un générateur, cela entraîne généralement une défaillance du système et des coûts de maintenance importants. Nous étudions depuis longtemps la possibilité de mettre au point un générateur dans lequel un entrefer inondé constitue un environnement de fonctionnement normal, ce qui permettrait de ne plus dépendre des joints pour protéger le générateur».
Une technologie simplifiée et fiable
C’était le concept fondamental de TAOIDE (Technology Advancement of Ocean energy devices through Innovative Development of Electrical systems to increase performance and reliability). Le projet a été lancé en novembre 2016 dans le but de mettre au point un générateur wet gap: un générateur encapsulé qui peut être inondé, éliminant ainsi un facteur crucial de défaillance des turbines. Dans le cadre de ce développement, l’équipe du projet a analysé l’ensemble du système, y compris les roulements, les joints, les générateurs, l’électronique et les turbines. «La façon dont tout est connecté influence la manière dont nous pouvons réduire l’usure ainsi que les coûts opérationnels», explique le coordinateur du projet, Kevin Leyne, responsable du projet Marine and Renewable Energy Ireland, à l’University College Cork, en Irlande. «Contrairement aux moteurs éoliens, les opérateurs de systèmes MHK ne peuvent pas simplement envoyer un technicien sur une échelle pour effectuer une maintenance de routine». La conception a été simplifiée dans la mesure du possible afin de réduire encore davantage le risque de défaillance mécanique et de garantir l’adéquation du système aux communautés éloignées, où l’expertise technique et l’équipement ne sont pas toujours facilement disponibles. «Un bon exemple de cette approche est la façon dont nous avons développé un système de roulements en porte-à-faux unique pour le générateur, en collaboration avec le partenaire du projet, SKF», ajoute James Donegan. «Plutôt que de devoir démonter l’ensemble du générateur pour procéder à la maintenance des roulements, cette unité peut être retirée séparément pour des travaux de maintenance simples». L’équipe du projet a terminé la conception et la fabrication d’un prototype de générateur wet gap encapsulé, conçu spécifiquement pour les environnements de travail exigeants. Les essais débuteront bientôt en Irlande.
Pour le bénéfice des communautés isolées
Le projet fournira un générateur wet gap entièrement intégré, adapté à une utilisation au sein de plusieurs dispositifs d’énergie marine renouvelable. «Nous avons été très impressionnés par les premiers résultats du projet, et par la façon dont les systèmes MHK d’ORPC peuvent avoir un effet positif sur les communautés rurales», fait remarquer John Doran, partenaire du projet, chercheur principal au Letterkenny Institute of Technology, en Irlande. «Il est important de souligner que les systèmes d’électricité d’ORPC étant centrés sur la communauté, ils obtiennent l’adhésion de celle-ci. Leurs systèmes sont déployés et entretenus à l’aide de ressources locales. Cela revêt une importance particulière pour nous, en tant qu’institut rural situé dans le Nord-Ouest de l’Irlande. Ce fut une formidable opportunité de travailler sur ce projet avec des organismes tels que MaREI de l’UCC et l’Institut Fraunhofer en Allemagne. Ce projet nous permettra de faire valoir cette partie du monde en tant que ressource pour l’industrie de l’énergie marémotrice». James Donegan convient que la technologie développée dans le cadre de TAOIDE pourrait être très utile aux régions périphériques qui fonctionnent sur des micro-réseaux diesel, où le coût de l’énergie s’avère souvent très élevé. «C’est là que nous pouvons aider les communautés à devenir plus durables et indépendantes», déclare James Donegan.
Mots‑clés
TAOIDE, énergie, marine, marémotrice, fluviale, générateur, hydrocinétique, MHK, électricité
