Structures éoliennes offshore

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L’industrie éolienne extracôtier a un plus grand potentiel de croissance, car les ressources éoliennes sont 30 à 50 p. 100 plus élevées en mer que sur terre.

L’infrastructure requise pour l’installation d’un parc éolien offshore est plus complexe que sur terre.

Vous devez tenir compte d’aspects tels que :

  • Systèmes d’ancrage
  • Câblage sous-marin
  • Structures de sous-station
  • Systèmes électriques

Parmi les types de systèmes d’ancrage, il y a deux : fixe et flottant

Fixe

Monoposte

Ils sont utilisés dans les parcs éoliens offshore avec une profondeur maximale de 15 mètres au large. Il s’agit d’une structure en acier cylindrique qui est enterrée jusqu’à 30 mètres, sur des sols sablonneux ou argileux, afin de tenir la tour. Un avantage important de ce type de fondation est qu’il n’a pas besoin que les fonds marins soient conditionnés. D’autre part, il nécessite de l’équipement de pilotage lourd, et ce type de fondation n’est pas conseillé dans les endroits avec de nombreux blocs de minerai sur le fond marin.  Les fondations Monoposte se trouvent dans 81% des parcs éoliens offshore  construits  aujourd’hui.

Fondation basée sur la gravité (SGB)

Il est constitué par une grande fondation d’environ 15 mètres de diamètre, qui repose sur le fond marin, etpeut être construit dans des zonesauplus30 mètres de profondeur. Puisque vous devez créer une base de ciment (ou de l’acier comme le cas peut être) il est nécessaire de pré-conditionner le terrain où il sera installé. Ce processus permet de placer des ancres gravitationnels sur n’importe quel type de fond marin. Ils représentent encore 5% des parcs éoliens  offshore.

Ces structures sont installées à des profondeurs d’environ 30 mètres.

Cadre spatial : Pour des profondeurs de 25 - 60 mètres

Trépied

La fondation trépied est inspirée par les plates-formes légères en acier à trois pattes pour les champs de pétrole marins dans l’industrie pétrolière. De la pile d’acier sous la tour de turbine s’éloigne une structure en acier qui transfère les efforts de la tour à trois pieux d’acier. Les trois pieux sont cloués de 10 à 20 mètres sur le fond marin, selon l’état du sol et les charges de glace.

Veste (Jacket)

Il s’agit d’une structure de 3 ou 4 points d’ancrage, capable d’atteindre 60 mètres de longueur.  Ils peuvent être installés sur tous les types de lits, sauf s’ils sont rocheux. Ces supports sont fixés au sol par des échasses.

Tri-pile

Il s’agit d’un type de structure de soutien comme la  structure du trépied. Les piles de ce type de structure sont de plus grandes dimensions, de sorte qu’elles donnent une grande stabilité à l’ensemble. La fonction de cette base triangulaire est de répartir les forces verticales et de soutenir une plus grande résistance à la flexion.

La pièce de transition est responsable de joindre les trois piles. En outre, au centre, un système de connexion est placé pour relier la tour de l’éolienne à la structure de soutien, ce qui rend le joint beaucoup plus facile.

Flottant

Il s’agit notamment de :

Spar

Il s’agit d’une structure cylindrique en acier ou en béton. À l’intérieur se trouvent des structures étanches.  Ceux au fond sont remplis de ballast de sable ou d’eau,tandis que le dessus est rempli d’air, de sorte que ces structures restent à flot et debout. À son tour, sa fondation est maintenue par des tensionnaires d’ancrage. Ces structures sont pour la plupart de 100 mètres de profondeur.

TLP (Plate-forme jambe de tension)

Ces structures sont utilisées à partir de 50 mètres de profondeur. Ils se composent d’une plate-forme conçue à partir d’une grande colonne centrale et d’armes reliées à des tensionurs qui assurent la stabilité de la structure. Ces tensionnaires sont solides et de haute résistance, généralement en acier. Ils sont généralement placés entre 2 ou 3 fils sur chaque jambe de la base. Comme ces câbles sont toujours en tension, leur stabilité et leur flottabilité sont assurées, cependant, ce sont des systèmes d’ancrage complexes qui ne peuvent être installés sur aucun fond.

Semi-sous-marin

Ce type de structure se compose de 3 colonnes reliées entre elles par des bras, ces colonnes fournissent la stabilité hydrostatique nécessaire pour maintenir la structure stable dans l’eau. Les fondations sont maintenues en équilibre par les tensionnistes. Ce sont des systèmes qui ne conviennent pas aux zones de forte houle et aux conditions extrêmes, car cela générerait un mouvement constant de l’assemblage et un dysfonctionnement de l’éolienne.