Contexte

La feuille de route pour les énergies océaniques indique que ces dernières pourraient répondre à 10 % de la demande en électricité de l’Union Européenne d’ici 2050. Les mers et les océans pourraient donc jouer un rôle important pour relever l’un des plus grands défis actuels de l’Europe. Ce dernier consiste à assurer la transition énergétique d’un système basé sur les combustibles fossiles et importés vers un système flexible et interconnecté basé sur des ressources nationales propres, renouvelables et infinies. Les technologies permettant d’exploiter les ressources houlomotrice et hydrolienne ne sont pas encore assez matures pour être utilisées à grande échelle en raison du LCOE encore très élevé. Cet écueil peut être résolu grâce à des outils et des processus appropriés soutenant la croissance du marché et l’innovation technologique.

Objectif

Développer la 2e génération d’une suite d’outils logiciels open source de conception et d’optimisation de fermes houlomotrices et hydroliennes.

Principales réalisations

• Identification des besoins des utilisateurs finaux
• Développement d’outils numériques pour l’innovation structurée, la conception par validation d’étapes prédéfinies, le déploiement et l’évaluation de fermes hydroliennes et houlomotrices, du sous-système à la ferme entière
• Intégration des différents outils et tests avec des cas réels de déploiement afin d’obtenir un logiciel d’un niveau de maturité technologique de 6
• Analyse du marché du secteur des énergies océaniques

Conclusion

Le projet DTOceanPlus a permis de développer et tester une suite logicielle open source d’outils de conception de deuxième génération pour les technologies d’énergies océaniques Ces outils soutiennent l’ensemble du processus d’innovation technologique, du concept au déploiement en passant par le développement. Plus largement, le projet a également fourni une norme industrielle pour la communication des descriptions technologiques destinées à l’ensemble du secteur. Pour compléter le travail numérique, une analyse de marché approfondie du secteur des énergies océaniques a été réalisée et mise en libre accès sur le web.

Ressources

Outils développés (en anglais)

• Suite logicielle : DTOCEAN+
• Documentation complémentaire : Instructions pour l’installation | Rapport technique
• Création de scénarios : Outil | Guide de l’utilisateur

Livrables publics (PDF en anglais)

• Livrable D2.1 – Résultats de la consultation des groupes d’utilisateurs
• Livrable D2.2 – Spécifications fonctionnelles et paramètres des outils de conception de 2nde génération
• Livrable D2.3 – Méthodologie pour la démonstration
• Livrable D3.1 – Spécifications techniques pour la mise en œuvre de l’innovation structurée
• Livrable D3.2 – Outil d’innovation structurée pour la conception – Version alpha
• Livrable D3.3 – Test et vérification des résultats donnés par l’outil d’innovation structurée – Version beta
• Livrable D4.1 – Spécifications techniques pour la mise en œuvre d’un cadre international de conception par validation d’étape pour les énergies océaniques
• Livrable D4.2 – Outil de conception par validation d’étapes – Version alpha
• Livrable D4.3 – Test et vérification des résultats donnés par l’outil de conception par validation d’étapes – Version beta
• Livrable D5.1 – Spécifications techniques de l’outil pour le déploiement
• Livrable D5.2 – Module caractérisation de sites – Version alpha
• Livrable D5.3 – Module capture de l’énergie – Version alpha
• Livrable D5.4 – Module transformation de l’énergie – Version alpha
• Livrable D5.5 – Module fourniture d’énergie – Version alpha
• Livrable D5.6 – Module maintien en position – Version alpha
• Livrable D5.7 – Module logistique et opérations marines – Version alpha
• Livrable D5.8 – Test et vérification des résultats donnés par l’outil pour le déploiement – Version beta
• Livrable D6.1 – Spécifications techniques pour l’outil d’évaluation
• Livrable D6.2 – Module performance et rendement énergétique – Version alpha
• Livrable D6.3 – Module fiabilité, disponibilité, maintenabilité et survivabilité – Version alpha
• Livrable D6.4 – Module coûts sur la durée de vie du système – Version alpha
• Livrable D6.5 – Module acceptabilité environnementale et sociétale – Version alpha
• Livrable D6.6 – Test et vérification des résultats donnés par l’outil d’évaluation – Version beta
• Livrable D7.1 – Formats standardisés de données pour les systèmes de récupération d’énergies océaniques
• Livrable D7.2 – Description détaillée des scénarios de démonstration
• Livrable D7.3 – Données d’entrée des scénarios
• Livrable D7.5 – Visualisation de la base de données et outil de maintenance
• Livrable D7.6 – Suite logicielle finale d’outils de conception pour les systèmes et les fermes
• Livrable D7.7 – Résultats de la démonstration de la suite d’outils de conception pour l’énergie houlomotrice
• Livrable D7.8 – Résultats de la démonstration de la suite d’outils de conception pour l’énergie hydrolienne
• Livrable D7.9 – Recommandations techniques à destination du secteur
• Livrable D8.1 – Marchés potentiels pour les énergies océaniques
• Livrable D8.2 – Analyse de la chaîne d’approvisionnement européenne
• Livrable D8.3 – Faisabilité et analyse coût-bénéfice
• Livrable D8.4 – Développement de standards pour les modèles de gestion de business en matière d’énergies océaniques
• Livrable D8.5 – Cadres légaux, institutionnels et politiques en lien avec les énergies océaniques

Publications scientifiques

• Garcia-Teruel A., et al. (2022) Design limits for wave energy converters based on the relationship of power and volume obtained through multi-objective optimisation. Renewable Energy. Vol. 200, pp. 492–504
• Apolonia M., et al. (2021) Legal and political barriers and enablers to the deployment of marine renewable energy. Energies. Vol. 14, 4896
• Correia da Fonseca F. X., et al. (2021) A Decision Support Tool for Long-Term Planning of Marine Operations in Ocean Energy Projects. Journal of Marine Science and Engineering. Vol. 9, 810
• Kerr P., et al. (2021) Implementing Radical Innovation in Renewable Energy Experience Curves. Energies. Vol. 14, 2364
• Roberts O., et al. (2021) Bringing Structure to the Wave Energy Innovation Process with the Development of a Techno-Economic Tool. Energies. Vol. 14, 8201
• Tunga I., et al. (2021) Addressing European Ocean Energy Challenge: The DTOceanPlus Structured Innovation Tool for Concept Creation and Selection. Energies. Vol. 14, 5988
• Yang Y. & Sønderkær Nielsen J. (2021) Availability-Based Selection of Electricity Delivery Network in Marine Conversion Systems Using Bayesian Network. Energies. Vol. 14, 3574
• Ruiz-Minguela, P., et al. (2020) Review of Systems Engineering (SE) Methods and Their Application to Wave Energy Technology Development. Journal of Marine Science and Engineering. Vo. 8, 823
• Villate J. L., et al. (2020) Design tools for offshore renewable energy. DYNA Ingeneria e Industria. Vol. 95, pp. 601-605
• Yang Y. & Sørensen J. D. (2020) Probabilistic Availability Analysis for Marine Energy Transfer Subsystem Using Bayesian Network. Energies. Vol. 13, 5108
• Topper, M.B.R., et al. (2019) Reducing variability in the cost of energy of ocean energy arrays. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Vol. 112, pp. 263-279

Supports de formation (en anglais)

• Webinaire #1 – Consultation concernant les besoins des utilisateurs de DTOCEAN+
• Webinaire #2 – Représentation digitale des formats standardisés de données pour les énergies océaniques
• Webinaire #3 – Outil pour la conception par validation d’étapes en matière d’énergies océaniques
• Webinaire #4 – Outil d’innovation structurée en matière d’énergies océaniques
• Session de formation #1 – Outil de conception par validation d’étapes
• Session de formation #2 – Outils pour le déploiement et l’évaluation
• Atelier technique final

Fiche résultats du projet DTOCEAN+ (PDF)

Vidéo de présentation du projet DTOCEAN+ (en anglais)

Partenaires et financement

Ce projet était coordonné par Tecnalia.

Le budget total du projet était de 8 000 k€.

Ce projet a bénéficié d’un financement du programme européen de recherche et d’innovation Horizon 2020.

Crédit photo : Tecnalia