Nous construisons les boîtes qui alimentent le monde

Dans la vaste étendue de l'océan, où la puissance incessante du vent règne en maître, une merveille d'ingénierie émerge : une « grande boîte jaune ». Ces actifs colossaux de transmission éolienne offshore sont prêts à exploiter la puissance brute de la nature.

Si nous voulons atteindre nos objectifs en matière d'énergie renouvelable pour 2030, ce qui pour le Royaume-Uni nécessite une multiplication par cinq de la capacité éolienne offshore actuelle (à 50 GW) et, pour l'Europe, une augmentation d'au moins 25 fois la capacité actuelle, nous devons accélérer la course pour fournir l'infrastructure nécessaire pour y parvenir. Cela inclut les structures imposantes nichées entre les éoliennes offshore et visibles de nos côtes - les « grandes boîtes jaunes » Dans cet article, nous déballons les faits sur cette partie vitale de la chaîne de livraison de l'énergie éolienne.

Petrofac et Hitachi Energy ont obtenu un accord-cadre pluriannuel de TenneT dans le cadre de l'expansion de la capacité éolienne offshore dans la mer du Nord germano-néerlandaise

Bien qu'elles ne soient pas toujours des boîtes (certaines sont à cadre ouvert), ni toujours jaunes, ces structures situées parmi les éoliennes offshore sont des sous-stations ou des actifs de transmission. Ils abritent les transformateurs, l'appareillage de commutation et d'autres équipements électriques nécessaires pour convertir l'électricité générée par les turbines en un courant qui peut être transporté de manière fiable jusqu'au rivage par des câbles sous-marins.

Les turbines produisent de l'électricité sous forme de courant alternatif haute tension (HVAC). Mais le transport efficace de cette énergie jusqu'au rivage peut entraîner des fluctuations et des pertes en fonction de la distance entre le parc éolien et la terre. Si un parc éolien se trouve à environ 50 kilomètres de terre, les câbles sous-marins peuvent transporter efficacement l'énergie sous forme de courant alternatif (CA). Mais pour des distances généralement supérieures à 70 kilomètres, le courant alternatif reçu des turbines doit être converti en courant continu haute tension (HVDC) pour être transporté par câble sans fluctuation ni perte significatives.

La fiabilité de ces équipements électriques est essentielle pour maintenir un flux régulier d'électricité de la ferme vers le réseau. Cela signifie que les structures offshore portant ces équipements doivent être résistantes aux vagues, au vent, aux courants et même aux tremblements de terre. La plupart des structures de support comprennent des plaques, des tubes et des poutres en acier peints pour une protection contre la corrosion. Les conteneurs abritant l'équipement électrique sont en acier au carbone, généralement recouverts de couches de peinture résistantes à la corrosion. La jaquette (pieds et contreventement) ou les structures porteuses monopieu (pieds simples) immergées dans l'eau sont traitées avec d'autres technologies plus robustes et résistantes à la corrosion, comme les anodes sacrificielles (c'est une autre histoire).

La question s'impose : "pourquoi les sous-stations ou les actifs de transmission sont-ils jaunes ?" Le jaune, l'orange, le rouge, le noir et le blanc sont aposématiques : une coloration qui dénote un avertissement. Ils sont également facilement visibles dans l'environnement, même en cas de faible luminosité. Dans la nature, les oiseaux, les abeilles, les grenouilles et les serpents utilisent le jaune comme avertissement aux menaces potentielles et aux prédateurs. Au fil du temps, ces couleurs d'avertissement se sont reflétées dans notre environnement de fabrication. Dans un environnement offshore, l'utilisation du jaune garantit la visibilité des structures, facilitant la navigation maritime. En pratique, il ne s'agit que des parties visibles depuis la ligne de flottaison (point le plus bas pour s'adapter aux marées basses) et au-dessus.

Là où la profondeur de l'eau était autrefois une limitation pour les éoliennes elles-mêmes, les progrès de la conception et de la technologie signifient que les parcs éoliens sont désormais construits dans des eaux beaucoup plus profondes - avec des turbines soutenues par des sous-structures flottantes. En théorie, les sous-stations à fond fixe ont toujours été capables de gérer des eaux beaucoup plus profondes, avec des profondeurs aussi importantes que celles observées pour les installations pétrolières et gazières offshore ; celles-ci peuvent atteindre 500 m de profondeur, soit plus que la hauteur des tours Petronas à Kuala Lumpur, en Malaisie. Aujourd'hui, la conception et le développement sont en cours pour permettre aux sous-stations offshore d'être également des structures flottantes, ce qui signifie que les futurs développements de parcs éoliens offshore pourraient se situer dans des endroits que nous n'aurions jamais pu atteindre auparavant.

Bien qu'il n'y ait pas de forme ou de taille optimale pour ces structures offshore, la capacité nécessaire pour le parc éolien dicte quel équipement et quelle quantité va sur la plate-forme. Il y a presque un design sur mesure à chaque fois. C'est quelque chose que ceux qui collaborent aux projets 2GW de TenneT, y compris Petrofac, visent à changer. L'un des principaux objectifs du projet de TenneT pour le programme 2GW est de développer une conception plus standardisée et reproductible : cela offre des opportunités pour une approche de conception plus efficace et une solution pour fournir le nombre important de "grandes boîtes jaunes" nécessaires pour atteindre plus rapidement les objectifs du gouvernement. La course est bel et bien lancée.

Nous déployons nos capacités pour soutenir le secteur de l'éolien offshore depuis plus d'une décennie. Au cours de cette période, nous avons livré près de 4 GW d'actifs de transmission offshore et onshore - HVAC et HVDC - pour des clients à travers le Royaume-Uni et l'Europe.