Interactions fluide/structure et Amortissement du pilonnement des éoliennes flottantes
Présentation
Durée : 3 ans
Mots clés :éolien flottant, vagues, pilonnement,interaction fluide-structure, mécanique des fluides, expériences, conception
Contexte, positionnement et objectifs:
L’énergieéolienne apparaît comme la source d’énergie renouvelable la plus prometteuse. En 2019, 417TWh d’énergieéolienne ont déjà étégénérés en Europe, ce qui représente 15% de la demande en énergieélectrique [1]. Pour accélérer sa transition énergétique, l’Union Européenne a fixé comme objectif de porterà300GW la puissance installée d’éolien en mer d’ici 2050 (contre 12GW en 2020), faisant de l’énergieéolienne,l’énergie marine renouvelable au plus fort potentiel dans le Pacte vert européen. Cet attrait pour l’installation d’éoliennes plus grosses(c’estàdire avec une puissance installéeplus importante, voir figure 1) et plus loin des côtes, vient du fait qu’à mesure qu’on s’éloigne des côtes les vents sont plus forts, plus réguliers et (donc) plus prévisibles. Cependant, loin des côtes, il n’est plus possible de poser les éoliennes sur le plancher océanique (comme près du littoral) sans faire exploser le coût de l’installation. Pour rester compétitif, les éoliennesflottantess’imposent. Il reste toutefois des défis technologiquesàrelever pour déployer la technique en garantissant sa survie aux conditions les plus extrêmes de vent, vagues et courants. Un défi majeur est lepilonnement, mouvement vertical des structures flottantes autour de leur équilibre de flottaison qu’on ne peut empêcher par les seuls ancrages [2,3]. La technologie actuelle consisteàposer les éoliennes sur des flotteurs qui amortissent le pilonnementpar conception, à l’aide de dissipateurs d’énergie. Mais on ne sait pas encore prédire la dissipation d’une structure particulière: il faut encore beaucoup d’essais expérimentaux en Laboratoire. Notre objectif est de progresser sur la conception de flotteurs stables, en validantàla base notre compréhension des mécanismes physiques en jeu.
Figure 1 :Évolution de la taille et de la puissance des éoliennes offshore (©Connaissance des Énergies)
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