Tidal Stream.

1) La société.

La compagnie londonienne TidalStream, a mis au point en 2006-2007, un nouveau type d’hydrolienne facile d’entretien qui fonctionne en eaux profondes.
Le but de cette société est de créer des machines capables de résister à la puissance de la mer dans toutes les conditions et simples à installer et à entretenir. Pourtant ces machines doivent produire de l'électricité dans un très bon rapport coût-efficacité. Cette société a donc fait de nombreuses études afin d'inventer la machine qui respecterait ces conditions : c'est le Semi-Submersible Turbine.

2) Les caractéristiques.

Pour répondre aux critères énoncés ci-dessus, la société a crée ces trois hydroliennes ci-dessous au "look" différent mais utilisant les mêmes procédés : nous allons ici nous intéresser plus particulièrement à l'hydrolienne située plus à gauche sur les images ci-après :

Intro 60202 DH9Single128002 Twin with frame base 202

Le prototype, appelé Semi-Submersible Turbine ou SST, devra opérer à Pentland Firth . C’est un appareil composé de 6 turbines de 20 m de diamètre pour une puissance maximale totale de 10 MW. Elle sera installée à 60 mètres de profondeurs et pèsera 1100 tonnes. Le coût de l’énergie pourrait atteindre 0,045 euro/kWh.

Le système a été validé par des essais qui ont eu lieu dans la Tamise. Le Dr John Armstrong, responsable du design du SST, pense que le système sera opérationnel en 2010.

Le Semi-Submersible Turbine en action (tiré du site: www.tidalstream.co.uk )

Le système d’attache de l’hydrolienne au sol doit être capable de résister à plusieurs centaines de tonnes. Pour cela, une structure en métal (image 3) est ancrée dans le sol (image 2). Par-dessus, une structure en béton est posée afin de bien stabiliser le tout:

Base Sequence0202

Comparaison du Semi-Submersible Turbines à une éolienne offshore : l’éolienne doit posséder un diamètre de 100 m avec une vitesse du vent de 10 m/s pour avoir une puissance équivalente. De plus la base de l’éolienne, située à 25 m en dessous du niveau de la mer, est plus grande de 25% que celle du SST. TidalStream estime donc que son système sera compétitif avec les éoliennes offshore. Le coût de l’électricité produite par le SST pourrait atteindre 0,03 livres/kWh (environ 0,044 euros/kWh).

a) L’installation initiale de la machine.

L’installation du Semi-Submersible Turbine est assez simple et demande peu de moyens. En effet, lors de l’installation d’une telle machine, on s’attend à voir des grues, des chalands (bateau à fond plat) ou divers appareils de forage. Mais il suffit en fait d’un bateau pour tracter la machine sur le lieu d’installation.

Tow-Out02

Lors du transport depuis la côte jusqu’en mer, la machine est maintenue par des bouées et est tirée par un bateau.

Une fois sur place, l’installation de l’hydrolienne sur son lieu d’exploitation s'effectue en plusieurs étapes :

Sequence part 10202

Tout d’abord il faut fixer un câble (qui fait office de guide) à la base.

Sequence part 202

Ensuite il faut faire glisser le balancier le long du fil afin de l’amener jusqu’au socle.

Sequence part 302

Pour finir, il faut fixer le balancier au socle. L’hydrolienne est maintenant en position d’entretien.

b) L’entretien.

L’entretien des hydroliennes dans les eaux tempérées du Gulf Stream doit avoir lieu régulièrement car un encrassement se forme sur les pales, cela diminue la puissance de sortie. Il faut donc nettoyer au moins deux fois par an avec un jet de nettoyage la surface des pales. Or dans des conditions aussi extrêmes, il est difficile, voire impossible, d’entretenir ces hélices à l’aide de plongeurs ou de sous-marins. Ainsi, TidalStream a mis au point un système qui consiste en des turbines montées sur une bouée colonne (bouée semi submersible placée verticalement dans la mer). Celle-ci est amarrée par ancrage au fond de la mer grâce à un bras pivotant. Ce bras pivotant permet l’installation et la maintenance des turbines. La maintenance s’effectue donc simplement en surface, supprimant la nécessité de travaux sous-marins coûteux et dangereux.

Ainsi, lors de l’entretien, les équipes de maintenance pourront circuler sur l’hydrolienne grâce à sa stabilité et aux aménagements présents. En effet l’accostage de l’hydrolienne par un bateau grâce à une passerelle sera possible. Une fois à bord, le personnel pourra accéder à tout le système électrique, à la salle de contrôle et aux machines de chaque module par les écoutilles. Les grands travaux qui demandent beaucoup de moyens s’effectueront en été, quand la mer est calme, et les petits travaux d’entretien se feront en hiver.

Le Semi-Submersible Turbine en position d'entretien. (Nous pouvons observer un personnage sur la coque de droite).

Pour faire pivoter la machine et la mettre en position de fonctionnement, de l’eau est introduite dans les ballastes de la partie inférieure de l’hydrolienne. Ainsi, elle pivote et s’aligne correctement sur sa position de fonctionnement. Pour sortir l’hydrolienne de l’eau, l’opération inverse est effectuée (l’eau des ballastes est pompée).

3) Avantages et inconvénients de ce type d'hydrolienne.

a) Les avantages :

► Ce type d’hydrolienne permet son installation sans barges, grues ou plongeurs.

► Il est équipé d’une plate-forme stable qui permet d'accéder au dessus des appareils et des systèmes en toute sécurité.

► Il utilise une très grande partie du courant qui le traverse car il est équipé de plusieurs hélices.

► Il s’oriente face aux courants grâce à son bras pivotant.

► Ce n’est pas un danger pour les animaux marins car les pales tournent très lentement.

b) Les inconvénients :

►Ce type d’hydrolienne prend beaucoup de place et est très lourd.

►Il utilise de nombreux systèmes qui risquent de tomber en panne ( comme les ballastes, les pas réglables des pales,…).

►Il provoque une gêne pour les bateaux puisque ce type d’hydrolienne n’est pas totalement immergé.


	Tidal Stream. 1) La société. La compagnie londonienne TidalStream, a mis au point en 2006-2007, un nouveau type d’hydrolienne facile d’entretien qui fonctionne en eaux profondes. Le but de cette société est de créer des machines capables de résister à la puissance de la mer dans toutes les conditions et simples à installer et à entretenir. Pourtant ces machines doivent produire de l'électricité dans un très bon rapport coût-efficacité. Cette société a donc fait de nombreuses études afin d'inventer la machine qui respecterait ces conditions : c'est le Semi-Submersible Turbine. 2) Les caractéristiques. Pour répondre aux critères énoncés ci-dessus, la société a crée ces trois hydroliennes ci-dessous au "look" différent mais utilisant les mêmes procédés : nous allons ici nous intéresser plus particulièrement à l'hydrolienne située plus à gauche sur les images ci-après : Le prototype, appelé Semi-Submersible Turbine ou SST, devra opérer à Pentland Firth . C’est un appareil composé de 6 turbines de 20 m de diamètre pour une puissance maximale totale de 10 MW. Elle sera installée à 60 mètres de profondeurs et pèsera 1100 tonnes. Le coût de l’énergie pourrait atteindre 0,045 euro/kWh. Le système a été validé par des essais qui ont eu lieu dans la Tamise. Le Dr John Armstrong, responsable du design du SST, pense que le système sera opérationnel en 2010. Le Semi-Submersible Turbine en action (tiré du site: www.tidalstream.co.uk ) Le système d’attache de l’hydrolienne au sol doit être capable de résister à plusieurs centaines de tonnes. Pour cela, une structure en métal (image 3) est ancrée dans le sol (image 2). Par-dessus, une structure en béton est posée afin de bien stabiliser le tout: Comparaison du Semi-Submersible Turbines à une éolienne offshore : l’éolienne doit posséder un diamètre de 100 m avec une vitesse du vent de 10 m/s pour avoir une puissance équivalente. De plus la base de l’éolienne, située à 25 m en dessous du niveau de la mer, est plus grande de 25% que celle du SST. TidalStream estime donc que son système sera compétitif avec les éoliennes offshore. Le coût de l’électricité produite par le SST pourrait atteindre 0,03 livres/kWh (environ 0,044 euros/kWh). a) L’installation initiale de la machine. L’installation du Semi-Submersible Turbine est assez simple et demande peu de moyens. En effet, lors de l’installation d’une telle machine, on s’attend à voir des grues, des chalands (bateau à fond plat) ou divers appareils de forage. Mais il suffit en fait d’un bateau pour tracter la machine sur le lieu d’installation. Lors du transport depuis la côte jusqu’en mer, la machine est maintenue par des bouées et est tirée par un bateau. Une fois sur place, l’installation de l’hydrolienne sur son lieu d’exploitation s'effectue en plusieurs étapes : Tout d’abord il faut fixer un câble (qui fait office de guide) à la base. Ensuite il faut faire glisser le balancier le long du fil afin de l’amener jusqu’au socle. Pour finir, il faut fixer le balancier au socle. L’hydrolienne est maintenant en position d’entretien. b) L’entretien. L’entretien des hydroliennes dans les eaux tempérées du Gulf Stream doit avoir lieu régulièrement car un encrassement se forme sur les pales, cela diminue la puissance de sortie. Il faut donc nettoyer au moins deux fois par an avec un jet de nettoyage la surface des pales. Or dans des conditions aussi extrêmes, il est difficile, voire impossible, d’entretenir ces hélices à l’aide de plongeurs ou de sous-marins. Ainsi, TidalStream a mis au point un système qui consiste en des turbines montées sur une bouée colonne (bouée semi submersible placée verticalement dans la mer). Celle-ci est amarrée par ancrage au fond de la mer grâce à un bras pivotant. Ce bras pivotant permet l’installation et la maintenance des turbines. La maintenance s’effectue donc simplement en surface, supprimant la nécessité de travaux sous-marins coûteux et dangereux. Ainsi, lors de l’entretien, les équipes de maintenance pourront circuler sur l’hydrolienne grâce à sa stabilité et aux aménagements présents. En effet l’accostage de l’hydrolienne par un bateau grâce à une passerelle sera possible. Une fois à bord, le personnel pourra accéder à tout le système électrique, à la salle de contrôle et aux machines de chaque module par les écoutilles. Les grands travaux qui demandent beaucoup de moyens s’effectueront en été, quand la mer est calme, et les petits travaux d’entretien se feront en hiver. Le Semi-Submersible Turbine en position d'entretien. (Nous pouvons observer un personnage sur la coque de droite). Pour faire pivoter la machine et la mettre en position de fonctionnement, de l’eau est introduite dans les ballastes de la partie inférieure de l’hydrolienne. Ainsi, elle pivote et s’aligne correctement sur sa position de fonctionnement. Pour sortir l’hydrolienne de l’eau, l’opération inverse est effectuée (l’eau des ballastes est pompée). 3) Avantages et inconvénients de ce type d'hydrolienne. a) Les avantages : ► Ce type d’hydrolienne permet son installation sans barges, grues ou plongeurs. ► Il est équipé d’une plate-forme stable qui permet d'accéder au dessus des appareils et des systèmes en toute sécurité. ► Il utilise une très grande partie du courant qui le traverse car il est équipé de plusieurs hélices. ► Il s’oriente face aux courants grâce à son bras pivotant. ► Ce n’est pas un danger pour les animaux marins car les pales tournent très lentement. b) Les inconvénients : ►Ce type d’hydrolienne prend beaucoup de place et est très lourd. ►Il utilise de nombreux systèmes qui risquent de tomber en panne ( comme les ballastes, les pas réglables des pales,…). ►Il provoque une gêne pour les bateaux puisque ce type d’hydrolienne n’est pas totalement immergé.