La course au déploiement d’éoliennes “surdimensionnées” est lancée

Dans un avenir pas trop lointain, les eaux à 15 milles au large de Martha’s Vineyard abriteront une partie potentiellement cruciale de l’avenir énergétique de l’Amérique : le Vineyard Wind 1 de 800 mégawatts, un projet qui a été décrit comme « le premier parc éolien offshore à l’échelle commerciale du pays ». . “

La construction de Vineyard Wind 1 a commencé l’année dernière et l’installation utilisera des versions de 13 MW des turbines Haliade-X de GE Renewable Energy. Avec une hauteur pouvant atteindre 260 mètres (853 pieds), un diamètre de rotor de 220 mètres et des pales de 107 mètres, l’Haliade-X fait partie d’une nouvelle génération d’éoliennes qui seront installées dans les années à venir.

En plus de GE, d’autres entreprises se lancent dans le grand acte des turbines. En août En 2021, le chinois MingYang Smart Energy a publié les détails d’une conception de 264 mètres de haut qui utilisera des pales de 118 mètres.

Ailleurs, la société danoise Vestas travaille sur une turbine de 15 mégawatts qui aura un diamètre de rotor de 236 mètres et des pales de 115,5 mètres tandis que Siemens Gamesa Renewable Energy développe une turbine qui intègre des pales de 108 mètres et un diamètre de rotor de 222 mètres.

Les raisons de ces augmentations de taille sont claires. En ce qui concerne la hauteur, le département américain de l’énergie affirme que les tours de turbines “deviennent plus hautes pour capter plus d’énergie, car les vents augmentent généralement à mesure que l’altitude augmente”.

Un diamètre de rotor plus grand n’est pas seulement pour le spectacle non plus, le DOE notant qu’ils “permettent aux éoliennes de balayer plus de surface, de capturer plus de vent et de produire plus d’électricité”.

C’est un peu la même chose avec les lames. Le DOE affirme que des pales plus longues peuvent “capturer une plus grande partie du vent disponible que des pales plus courtes, même dans des zones relativement moins venteuses”.

L’arrivée d’énormes turbines sur le marché est une bonne chose, mais leur ampleur peut poser un certain nombre de défis à moyen et long terme pour le secteur, créant des points de pincement qui pourraient causer des maux de tête.

En ordre

Prenez des installations. En février, des recherches de Rystad Energy se sont penchées sur certains des problèmes possibles liés aux navires utilisés pour installer des éoliennes offshore en mer.

Sans compter la Chine, il a déclaré que les éoliennes avaient connu ce qu’il a appelé “une poussée de croissance ces dernières années, passant d’une moyenne de 3 mégawatts (MW) en 2010 à 6,5 MW aujourd’hui”.

Ce changement, a-t-il expliqué, était susceptible d’être durable. “Les éoliennes de plus de 8 MW ne représentaient que 3 % des installations mondiales entre 2010 et 2021, mais ce pourcentage devrait atteindre 53 % d’ici 2030.”

Les données ci-dessus concernent uniquement les éoliennes offshore. Selon la société de recherche énergétique et d’intelligence économique, la demande de navires capables d’installer de plus grandes turbines offshore devrait dépasser l’offre d’ici 2024.

Les opérateurs, a-t-il déclaré, “devront investir dans de nouveaux navires ou moderniser ceux existants pour installer les turbines surdimensionnées qui devraient devenir la norme d’ici la fin de la décennie, sinon le rythme des installations éoliennes offshore pourrait ralentir”.

“Lorsque les éoliennes étaient plus petites, l’installation pouvait être assurée par la flotte de première génération de navires éoliens offshore ou par des auto-élévatrices converties de l’industrie pétrolière et gazière”, a déclaré Martin Lysne, analyste principal des plates-formes et des navires chez Rystad Energy, dans un communiqué. temps.

Alors que les opérateurs continuent de privilégier les turbines plus grandes, Lysne a déclaré qu’une “nouvelle génération de navires spécialement conçus” serait nécessaire pour satisfaire la demande.

Ces navires spécialisés ne sont pas bon marché. La société américaine Dominion Energy, par exemple, dirige un consortium construisant le Charybde de 472 pieds, qui coûtera environ 500 millions de dollars et pourra installer les turbines actuelles et de prochaine génération de 12 MW ou plus. Plus de navires comme le Charybdis seront nécessaires à l’avenir à mesure que les turbines se développeront.

“Sur la flotte actuelle de navires construits à cet effet, seule une poignée d’unités peut installer des turbines de 10 MW +, et aucune n’est actuellement en mesure d’installer des turbines de 14 MW +”, selon l’analyse de Rystad Energy. “Cela changera vers 2025 à mesure que les nouvelles constructions commenceront à être livrées et que les navires existants bénéficieront de mises à niveau des grues.”

Ports

Les navires qui transportent et installent des turbines seront importants dans les années à venir, mais les ports où ils accostent sont un autre domaine où des investissements et des mises à niveau seront probablement nécessaires pour répondre à la croissance de l’énergie éolienne.

Dans un commentaire envoyé à CNBC par e-mail, Lysne de Rystad Energy a décrit l’infrastructure portuaire comme étant “très importante” du point de vue des navires.

À l’avenir, il semblerait que beaucoup d’argent sera nécessaire. En mai dernier, un rapport de l’organisme industriel WindEurope indiquait que les ports européens devraient investir 6,5 milliards d’euros (environ 7,07 milliards de dollars) d’ici 2030 afin de “soutenir l’expansion de l’éolien offshore”.

Le rapport aborde la nouvelle réalité des turbines plus grandes et l’effet que cela pourrait avoir sur les ports et les infrastructures. “Des installations améliorées ou entièrement nouvelles sont nécessaires pour accueillir des turbines plus grandes et un marché plus vaste”, a-t-il déclaré.

Les ports, a déclaré WindEurope, auraient également besoin “d’étendre leur territoire, de renforcer les quais, d’améliorer leurs ports en eau profonde et d’effectuer d’autres travaux de génie civil”.

Plus récemment, un rapport du Global Wind Energy Council a également renforcé l’importance des ports.

“Alors que les projets éoliens offshore se développent et que les projets éoliens flottants à l’échelle commerciale prolifèrent, les mises à niveau des ports seront essentielles au succès futur de l’industrie”, a-t-il déclaré.

L’organisation basée à Bruxelles a déclaré que la taille des turbines avait “considérablement augmenté” au cours de la dernière décennie, notant que des turbines de 15 MW étaient disponibles sur le marché.

“Les experts prédisent maintenant que les turbines d’une puissance de 17 MW seront monnaie courante d’ici 2035”, a-t-il déclaré, avant d’ajouter que des projets centrés sur l’éolien offshore flottant étaient développés “à des volumes énormes”.

Ces «projets flottants» nécessitaient «un stockage et un assemblage importants à quai, nécessitant des installations plus spacieuses, des liaisons de transport terrestres dans les zones portuaires et des ports en eau plus profonde».

“Plusieurs gouvernements ont identifié les mises à niveau des ports comme essentielles à la progression de l’éolien offshore, de Taïwan à l’État de New York.”

En ce qui concerne les ports, Lysne de Rystad Energy a déclaré à CNBC que les États-Unis – dont le marché éolien offshore actuel est petit – “nécessiteraient plus de travail car ils n’ont pas la même infrastructure en place que l’Europe”.

Des changements sur ce front semblent être à venir. Début mars, BP et Equinor – deux entreprises mieux connues sous le nom de producteurs de pétrole et de gaz – ont signé un accord pour convertir le South Brooklyn Marine Terminal en un port éolien offshore.

Dans une annonce, Equinor a déclaré que le port deviendrait “une installation intermédiaire de pointe pour les projets Empire Wind et Beacon Wind d’Equinor et de bp”. Le site, a-t-il affirmé, serait “une destination de choix pour les futurs projets éoliens offshore dans la région”. Les investissements dans la mise à niveau des infrastructures devraient se situer entre 200 et 250 millions de dollars.

La route devant

Tout ce qui précède alimente l’importance de l’infrastructure et de la logistique. Shashi Barla, responsable mondial de la chaîne d’approvisionnement et de la technologie éolienne chez Wood Mackenzie, a déclaré à CNBC que même si les entreprises avaient les capacités technologiques, les défis logistiques s’avéraient “très difficiles”.

“Ce n’est pas que c’est quelque chose de nouveau… nous parlons de défis logistiques depuis le premier jour de l’industrie”, a déclaré Barla. “C’est que … nous approchons en quelque sorte maintenant, aujourd’hui, du point de basculement.”

Partout dans le monde, les principales économies annoncent des plans pour augmenter la capacité de l’énergie éolienne dans le but de réduire notre dépendance aux combustibles fossiles.

Bien que ces objectifs soient ambitieux, il est clair qu’ils se heurtent à un certain nombre d’obstacles. Nonobstant les problèmes liés à la taille des turbines, il faudra un effort gargantuesque pour mettre toutes ces installations en ligne. Il y a du travail à faire.

“De plus en plus, le manque d’infrastructures de facilitation est considéré comme un facteur limitant majeur de la croissance de l’industrie éolienne”, note le rapport du GWEC.

“Dans de nombreux pays”, a-t-il ajouté, “le manque d’infrastructures, telles que les réseaux de distribution et de transmission, les autoroutes logistiques et les ports, freine l’expansion de l’énergie éolienne et étouffe l’innovation même nécessaire pour transformer le système énergétique”.

Parallèlement à ces questions, l’interaction des éoliennes avec la faune est susceptible d’être un autre domaine de débat et de discussion majeur à l’avenir.

Pas plus tard que la semaine dernière, le ministère américain de la Justice a annoncé qu’une entreprise appelée ESI Energy Inc avait « plaidé coupable à trois chefs d’accusation d’avoir enfreint le MBTA », ou le Migratory Bird Treaty Act.

À mesure que le 21e siècle progresse, l’énergie éolienne est appelée à connaître une expansion massive, mais la route à suivre semble loin d’être facile. Alors que le secrétaire général de l’ONU a récemment averti que la planète était “somnambule à la catastrophe climatique”, les enjeux ne pourraient pas être beaucoup plus élevés.