Réseau électrique

Réseau électrique

Optimisation en local et stabilisation du réseau général

Optimiser le réseau à l’échelle de la ferme

Les enjeux actuels de la filière EMR liés aux réseaux électriques se situent à l’échelle de la ferme. Le premier challenge réside dans la conception du réseau de câbles IAC (pour Inter-Array Cable) qui sont de moyenne tension (33 à 66 kV) et relient les machines à la sous-station électrique. Il s’agit d’un problème d’optimisation topologique visant à minimiser les coûts d’investissement, maximiser l’efficacité du réseau, optimiser sa fiabilité et ainsi minimiser les coûts d’exploitation. Ce sujet a été étudié à France Energies Marines au travers de plusieurs projets de R&D collaborative (Projets VALARRAY, DTOCEANPLUS). D’autres problématiques sont intégrées à la feuille de route de l’Institut. C’est le cas des connecteurs électriques qui constituent un défi technologique et opérationnel en matière d’optimisation de leur installation et exploitation en mer. Les niveaux de puissance requis augmentant régulièrement, ils vont nécessiter des alternatives innovantes aux solutions actuellement utilisées, qu’elles fonctionnent en air (dry-mate) ou en eau (wet-mate).

Fiabiliser les câbles en milieu énergétique

Deux types de câbles radicalement différents sont employés dans le cadre d’un déploiement de ferme EMR : les câbles statiques, enfouis ou non dans le sol, et les câbles dynamiques, qui relient les équipements flottants aux fonds marins. Les premiers peuvent être utilisés pour relier entre eux les éléments statiques du parc et pour l’export à terre de l’énergie produite. Du fait des caractéristiques intrinsèques des câbles d’export, haute tension et forte puissance, et des coûts élevés associés, leur redondance n’est pas aisément envisageable. Une fois les parcs EMR en exploitation, ils représentent d’ailleurs une part non négligeable des incidents. Ce retour d’expérience constaté pour l’éolien posé en mer du Nord se voit renforcé pour le secteur hydrolien qui prévoit de déployer des fermes EMR dans des milieux très énergétiques sollicitant davantage le câble d’export. Cette thématique a été étudiée dans le cadre d’un projet portant sur le développement d’outils d’évaluation de la stabilité des câbles dans de tels environnements (Projet STHYF). Les câbles dynamiques, eux, peuvent constituer un point faible pour les parcs éoliens flottants car ils sont coûteux, mais aussi très sollicité mécaniquement et électriquement. Un suivi particulier doit donc leur être consacré (Projet DYNAMO).

Contribuer à la stabilité du réseau général

L’intégration des EMR dans le mix énergétique français est un challenge à de multiples niveaux. A moyen terme, les parcs éoliens offshores intégreront des installations à courant continu haute tension (dites HVDC) et pourront ainsi participer à la stabilité du réseau électrique local et général. Les territoires situés à proximité seront concernés en matière de continuité de service, en produisant assez de puissance pour la consommation locale, mais aussi pour amortir les éventuelles perturbations telles que des courts-circuits se produisant du côté du parc EMR ou bien dans le réseau de transport de l’électricité terrestre. France Energies Marines initie actuellement des travaux sur le dimensionnement de systèmes de récupération d’énergies marines renouvelables pour alimenter les réseaux de systèmes îlotés. Des réflexions sont également en cours sur l’intégration de dispositifs HVDC dans la production EMR, en considérant les problématiques de service réseau : stabilité en fréquence/tension, injection d’énergie réactive et gestion des courants harmoniques..

Crédit photo : Iren Moroz / AdobeStock

Projets

Terminé

DTOCEANPLUS

Outils de conception avancés pour l'innovation, le développement et le déploiement de systèmes de récupération d'énergies des océans

En cours

DYNAMO

Suivi en service des câbles dynamiques

Terminé

VALARRAY

Logiciels d’optimisation de fermes hydroliennes et éoliennes offshore flottantes : état de l’existant, comparaison et spécification d’outils nouveaux

Terminé

DTOCEAN

Outils de conception pour les systèmes de récupération d'énergie océanique

Terminé

STHYF

Stabilité de câble et hydrodynamique de fond

Services

Coordination et participation à des comités d’experts sur les EMR

Formations dans le domaine des énergies marines renouvelables

Interlocuteurs

Florian Dupriez-Robin

Florian Dupriez-Robin

Chef de projet de recherche en analyse de risques et fiabilité des systèmes EMR

Neil Luxcey

Neil Luxcey

Responsable R&D optimisation des parcs

News

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