16 - LES ASPECTS TECHNICO-ÉCONOMIQUES DU DÉVELOPPEMENT DE L’ÉOLIEN
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en projet, notamment en Suède, au Danemark, aux Pays-bas, au Royaume-Uni et
en Allemagne : le plus grand en service est celui de Middelgrunden au Danemark
(40 MW : vingt éoliennes de 2 MW).
Dans la perspective du développement du marché offshore, il apparaît que deux
défis majeurs sont à relever pour contribuer aux ruptures technologiques nécessaires. Le premier défi est celui de la conception d’éoliennes de très grande taille
(3 à 5 MW) performantes, à maintenance réduite, adaptées à l’environnement marin
et économiquement compétitives, sachant que de telles machines n’existent actuellement qu’à l’état de projet ou de prototype. L’allemand ENERCON pourrait être le
premier fabricant à mettre au point une éolienne offshore de 4,5 MW (envergure
du rotor de 112 m et hauteur de tour de 130 m).
Les pales du rotor constituent un composant sensible de l’éolienne, en raison de
leur très grande taille et du très petit nombre de fabricants (étrangers) sur le marché libre. L'entreprise danoise LM Glasfiber (n°1 mondial) détenait 45% du marché
des pales en 2000, en capacité de puissance nouvellement installée. De plus, faute
de retour d’expérience suffisant, il n’est pas possible d’évaluer aujourd’hui avec précision la durée de vie de l’éolienne en mer (environ 15 ans sur terre), à cause des
problèmes de corrosion et des difficultés de maintenance.
Le deuxième défi est donc bien celui de l’installation des éoliennes en mer et de
leur connexion au réseau, à des coûts compétitifs. Il faut alors se poser la question
de la régulation de la puissance délivrée par les grands parcs éoliens et de la transmission fiable et économique de l’énergie, sous forme de courant alternatif (via un
transformateur) ou de courant continu après redressement du courant alternatif. La
valeur ajoutée des industriels français intervenant sur ce marché (ALSTOM, TotalFinaElf, ABB France…) se situe notamment au niveau de la connexion au réseau (en
incluant la génératrice de courant et l’électronique de puissance) et de l’ingénierie
offshore (en incluant la maintenance préventive à distance).
16.3. LES ÉVOLUTIONS TECHNOLOGIQUES MAJEURES
Le développement des éoliennes de grande taille constitue assurément un défi technologique majeur à relever, qui s’accompagnera d’efforts importants de recherche
et de développement, notamment dans les domaines des matériaux composites, de
la mécanique des fluides, de la mécanique des structures et des interactions fluidesstructures, et des automates de contrôle. Mais l’apparition des génératrices multipolaires à « attaque directe et vitesse variable », à la place des génératrices asynchro-nes classiques, pourrait également s’avérer déterminante sur le marché du
grand éolien.
Les génératrices à « attaque directe » fonctionnent à la vitesse basse du rotor, ce
qui permet de supprimer le multiplicateur, composant lourd et coûteux, et présente
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en projet, notamment en Suède, au Danemark, aux Pays-bas, au Royaume-Uni et
en Allemagne : le plus grand en service est celui de Middelgrunden au Danemark
(40 MW : vingt éoliennes de 2 MW).
Dans la perspective du développement du marché offshore, il apparaît que deux
défis majeurs sont à relever pour contribuer aux ruptures technologiques nécessaires. Le premier défi est celui de la conception d’éoliennes de très grande taille
(3 à 5 MW) performantes, à maintenance réduite, adaptées à l’environnement marin
et économiquement compétitives, sachant que de telles machines n’existent actuellement qu’à l’état de projet ou de prototype. L’allemand ENERCON pourrait être le
premier fabricant à mettre au point une éolienne offshore de 4,5 MW (envergure
du rotor de 112 m et hauteur de tour de 130 m).
Les pales du rotor constituent un composant sensible de l’éolienne, en raison de
leur très grande taille et du très petit nombre de fabricants (étrangers) sur le marché libre. L'entreprise danoise LM Glasfiber (n°1 mondial) détenait 45% du marché
des pales en 2000, en capacité de puissance nouvellement installée. De plus, faute
de retour d’expérience suffisant, il n’est pas possible d’évaluer aujourd’hui avec précision la durée de vie de l’éolienne en mer (environ 15 ans sur terre), à cause des
problèmes de corrosion et des difficultés de maintenance.
Le deuxième défi est donc bien celui de l’installation des éoliennes en mer et de
leur connexion au réseau, à des coûts compétitifs. Il faut alors se poser la question
de la régulation de la puissance délivrée par les grands parcs éoliens et de la transmission fiable et économique de l’énergie, sous forme de courant alternatif (via un
transformateur) ou de courant continu après redressement du courant alternatif. La
valeur ajoutée des industriels français intervenant sur ce marché (ALSTOM, TotalFinaElf, ABB France…) se situe notamment au niveau de la connexion au réseau (en
incluant la génératrice de courant et l’électronique de puissance) et de l’ingénierie
offshore (en incluant la maintenance préventive à distance).
16.3. LES ÉVOLUTIONS TECHNOLOGIQUES MAJEURES
Le développement des éoliennes de grande taille constitue assurément un défi technologique majeur à relever, qui s’accompagnera d’efforts importants de recherche
et de développement, notamment dans les domaines des matériaux composites, de
la mécanique des fluides, de la mécanique des structures et des interactions fluidesstructures, et des automates de contrôle. Mais l’apparition des génératrices multipolaires à « attaque directe et vitesse variable », à la place des génératrices asynchro-nes classiques, pourrait également s’avérer déterminante sur le marché du
grand éolien.
Les génératrices à « attaque directe » fonctionnent à la vitesse basse du rotor, ce
qui permet de supprimer le multiplicateur, composant lourd et coûteux, et présente