Un prototype d’éolienne offshore développé par Siemens Gamesa a enregistré un nouveau record : l’engin a produit 359 mégawattheures en 24 heures, soit suffisamment d’énergie pour parcourir 1,8 million de kilomètres avec une voiture électrique de taille moyenne. C’est la plus grande production électrique jamais atteinte par une éolienne sur cette durée.
Siemens Gamesa est l’un des pionniers de l’industrie éolienne et la société s’impose aujourd’hui comme le leader mondial du marché de l’éolien offshore. Son dernier prototype, l’éolienne SG 14-222 DD est l’une des plus grandes éoliennes du monde : son rotor de 222 mètres de diamètre est doté de lames de 108 mètres qui balaient une surface totale de 39 000 m2. Selon ses concepteurs, ces dimensions entraînent une augmentation de plus de 25% de la production d’énergie annuelle (AEP) par rapport au modèle précédent (le SG 11.0-200 DD).
Sa puissance nominale est de 14 MW, mais celle-ci peut atteindre 15 MW grâce une technologie dénommée Power Boost — qui, grâce à un système de surveillance en temps réel, augmente la puissance de l’éolienne dès lors que les conditions spécifiques au site le permettent. Cette fonction reste active environ 98% du temps, ne s’arrêtant qu’en cas de fortes tempêtes ou de turbulences excessives, auquel cas la capacité de l’éolienne retombe à 14 MW. Et c’est bien au maximum de sa capacité que ce prototype a fonctionné pendant une journée entière, pour battre le record de production d’énergie éolienne.
Une capacité maximale (15 MW) pendant 24 heures
À noter que le total d’énergie produite en une journée n’est que de 1 MWh inférieur au maximum théorique de 360 MWh que cette turbine pourrait produire si elle fonctionnait à sa capacité maximale (soit 15 MW) pendant 24 heures d’affilée. Les conditions météorologiques devaient donc être optimales ce jour-là. À noter que, bien qu’il ait été conçu pour l’offshore, le prototype a été installé sur terre, fin 2021, au centre d’essai d’Østerild, au Danemark. Les résultats auraient peut-être été différents en pleine mer.
Dans tous les cas, la performance est à souligner ; les 359 MWh produits permettraient de répondre aux besoins énergétiques de plus de 12 000 foyers américains moyens pendant une journée. À titre de comparaison, GE Renewable Energy avait revendiqué en 2020 un record de 312 MWh en 24 heures pour son éolienne offshore Haliade-X installée dans le port de Rotterdam, fonctionnant à 13 MW.
Forte de ce succès, la société prévoit d’honorer rapidement les quelque 4,3 GW de commandes qu’elle a accumulées, sur des marchés aussi divers que Taïwan, les États-Unis et le Royaume-Uni. « Nous prévoyons de démarrer la production en série d’ici la fin de 2023, afin de pouvoir installer le premier projet commercial d’ici le printemps 2024 », a déclaré Peter Esmann, chef de produit senior chez Siemens Gamesa, dans une interview.
Les performances de cette éolienne reposent sur l’expérience acquise lors des cinq générations précédentes d’éoliennes, ainsi que sur plusieurs innovations. « Le véritable défi est que nous avons réussi à la faire passer à près de 15 MW et à maintenir le poids de tous les composants à un niveau bas, de la pale à la tour et aux fondations », explique Esmann. Les pales de la SG 14-222 DD sont coulées en une seule pièce. Non seulement ce processus garantit une résistance accrue (en éliminant les zones les plus faibles situées habituellement au niveau des jonctions), mais entraîne un poids inférieur de 3 à 4% à celui des pales d’autres fabricants, selon le chef de produit.
Des projets toujours plus imposants
À savoir par ailleurs que les lames bénéficient d’une nouvelle résine époxy, aussi solide que la résine précédente, mais plus facilement recyclable. Ainsi, après la mise hors service de l’éolienne, les matériaux des pales peuvent être séparés et recyclés pour de nouvelles applications — un atout certain alors que le recyclage des pales d’éoliennes est l’une des faiblesses du secteur. « L’augmentation de la recyclabilité des composants éoliens est une de nos priorités et nous nous engageons à produire des éoliennes 100% recyclables d’ici 2040 », souligne la société.
La Siemens Gamesa SG 14-222 DD est l’une des plus grandes éoliennes du monde, mais elle n’atteint pas encore l’éolienne colossale du chinois MingYang Smart Energy : la MySE 16.0-242, d’une capacité de 16 MW, est une géante de 242 mètres de haut, dotée de pales de 118 mètres balayant une zone de 46 000 m2.
Elle reste également derrière le tout dernier modèle de Vestas, la V236-15,0 MW, qui a été la toute première turbine de 15 MW à être introduite sur le marché en février 2021. En cours d’installation au centre d’essai d’Østerild, cette éolienne de 280 mètres de haut, dotée d’un rotor de 236 mètres de diamètre, devrait produire 80 GWh/an.
À noter qu’une éolienne offshore encore plus grande (rotor de 236 mètres, lames de 115 mètres), mais tout aussi puissante, est également en préparation chez Siemens Gamesa : la SG 14-236 DD, d’une capacité de 14 MW, promet une augmentation de l’AEP de plus de 30% par rapport au SG 11.0-200 DD. La production en série est prévue pour 2024, selon la société.