Le marché des énergies renouvelables est en pleine explosion et s’inscrit comme un enjeu majeur dans la lutte contre le dérèglement climatique. Hausse du coût de l’électricité, lutte contre le dérèglement climatique, évolution des technologies… : les facteurs favorisant les énergies renouvelables (EnR) sont nombreux et boostent leur croissance. Au niveau mondial, les capacités de production d’énergie renouvelable ont augmenté de 45% depuis 2019. L’Union européenne vise de son côté à atteindre 42,5% d’énergies renouvelables d’ici 2030*. L’éolien est un marché extrêmement dynamique qui compte une hausse de ses capacités de +90% depuis 2020**.
En revanche, ce sont des installations aux caractéristiques particulières : contraintes liées à la salinité en milieu offshore, sollicitation mécanique importante due au vent, etc.
Dans ce contexte, quelles sont les spécificités à prendre en compte pour des résistances adaptées à l’éolien ? Quel rôle jouent les résistances ?
Éolien offshore : un marché en pleine expansion avec de nombreuses possibilités
La transition énergétique implique des développements industriels, toute la chaîne de valeur est donc mise à contribution, y compris METAL DEPLOYE RESISTOR.
Parmi les EnR, l’éolien en mer se développe notamment à grande vitesse. Ces installations présentent en effet de nombreux avantages en comparaison au milieu terrestre, notamment par des vents plus forts. Les éoliennes sont habituellement postées proches des côtes (moins de 20km), mais on assiste à des avancées technologiques sur le déploiement de parcs offshore plus éloignés en mer. L’objectif : plus de puissance pour plus d’électricité générée.
En 2020, la Commission européenne a d’ailleurs entrepris un plan pour le développement de l’éolien en mer avec un objectif de 300 GW d’ici 2050***, qui comptait fin 2022 seulement 30 GW. Afin d’atteindre cet objectif ambitieux, de plus en plus de pays européens s’impliquent et s’associent pour créer de grands parcs éoliens.
La croissance sur l’ensemble de ces marchés pose cependant la question de savoir si les matières premières et les capacités de production vont pouvoir suivre la forte demande. Chez METAL DEPLOYE RESISTOR, des mesures ont en tout cas déjà été mises en place pour se préparer à cette demande croissante avec notamment l’ouverture d’une nouvelle usine de plus de 3 200 m² à proximité de Lyon qui sera opérationnelle dès la fin 2023.
Les spécificités des résistances pour l’éolien
De par sa nature, le milieu marin (plateforme éolienne offshore ou onshore) est confronté à des conditions environnementales difficiles : vent, sel, humidité, sismicité… Ce mélange d’éléments peut créer un milieu très corrosif, hostile pour les matériaux, généralement caractérisé d’environnement C5 ou CX.
Les résistances doivent donc être capables d’assurer une qualité et fiabilité sans équivoque afin de résister aux conditions climatiques. METAL DEPLOYE RESISTOR a investi de nombreux moyens et innové au fil des années pour garantir aujourd’hui des résistances à l’épreuve de la corrosion et limiter au maximum l’apparition de rouille.
METAL DEPLOYE RESISTOR a développé un système de finition adapté à différentes catégories d’environnements corrosifs pour ses produits, allant de l’acier de base aux résistances presque entièrement en acier inoxydable. Afin de qualifier ce système de finition, des tests accélérés en environnement salin ont été réalisés.
De plus, pour prévenir toute contamination extérieure des composants des résistances, METAL DEPLOYE RESISTOR a mis en place plusieurs mesures opérationnelles. Cela inclut l’utilisation de machines spécifiques pour l’acier inoxydable, l’application de films protecteurs sur toutes les surfaces externes, ainsi que la création de zones d’assemblage dédiées pour l’acier inoxydable.
Grâce à une qualité supérieure de produits et de la prise en compte du milieu d’installation, de multiples acteurs principaux sur le marché des énergies renouvelables font confiance à METAL DEPLOYE RESISTOR, tels que Hitachi Energy, General Electrics, Siemens Energy, TenneT, etc.
Le rôle des résistances pour les énergies renouvelables
Afin de garantir une transmission efficace sur de longues distances et d’intégrer l’énergie éolienne offshore dans le réseau électrique, l’installation de stations HVDC est impérative. Étant donné que les énergies renouvelables sont caractérisées par leur variabilité et intermittence, il devient essentiel de maintenir la stabilité du réseau en régulant des paramètres tels que la tension et en contrôlant les flux de puissance directement au sein du réseau électrique.
Pour ce faire, des systèmes FACTS sont déployés par les acteurs du transport et de la distribution d’énergie. De plus, l’emploi de résistances de puissance est indispensable pour le bon fonctionnement de ces deux types d’installations. Ces résistances jouent un rôle polyvalent en permettant de contrôler et d’ajuster le flux de puissance, tout en assurant la protection des composants contre les surcharges et les courts-circuits.
Petit récapitulatif technique ci-dessous ⬇️
Bien entendu, nos chargés de projet et notre bureau d’étude se tiennent à votre disposition pour tout complément d’information.
Récapitulatif technique
Systèmes HVDC / HVAC
Les systèmes HVDC (High Voltage Direct Current) permettent l’interconnexion de réseaux électriques distincts, que ce soit à l’échelle nationale ou internationale. Ils facilitent les échanges d’électricité entre les pays ou les régions, renforçant ainsi la fiabilité et la sécurité de l’approvisionnement en énergie.
Les énergies renouvelables offshore sont souvent installées loin des côtes et nécessitent ce type d’installation. Dans les systèmes HVDC classique ou VSC, l’utilisation de résistances de puissance est nécessaire.
Lorsque la ferme éolienne est proche et reliée directement au réseau local, les systèmes HVAC (High Voltage Alternating Current) sont privilégiés, ils sont utilisés pour la transmission de l’électricité en courant alternatif (AC) à haute tension.
Systèmes FACTS
L’objectif des systèmes FACTS (Flexible AC Transmission Systems) dans le secteur de l’électricité est d’améliorer le contrôle et la flexibilité des systèmes de transmission d’énergie en courant alternatif (AC). Les technologies FACTS sont conçues pour améliorer l’efficacité, la stabilité et la fiabilité des réseaux électriques, en optimisant l’utilisation de l’infrastructure de transmission existante.
Dans tous ces systèmes, une multitude de résistances de puissance sont utilisées :
- Les résistances de pré-insertion (PIR)
- Les résistances DC Chopper
- Les résistances de charge/décharge
- Les résistances d’amortissement
- Les résistances de filtrage AC / DC
Sources
*Union européenne : un objectif de 42,5% d’énergies renouvelables en 2030. Direction de l’information légale et administrative.
**IEA (2021). Renewable Energy Market Update 2021.
***Éolien en mer : neuf pays européens s’engagent à décupler leurs capacités en mer du Nord. Actu-environnement.com.
