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Siemens installe un prototype d’éolienne « direct drive » sans multiplicateur

Écrit par

Raymond Bonnaterre

dans

Eolienne-direct-drive-3MW-Siemens Le business des éoliennes doit faire, comme toute autre activité, des gains de productivité pour accompagner la tendance naturelle des marchés vers des prix plus compétitifs, des performances accrues et des coûts d’exploitation réduits. Dans le cadre de cette évolution le marché est allé vers des éoliennes de plus en plus puissantes atteignant jusqu’à 5MW pour l’instant. En parallèle le marché offshore, dominé par Siemens, s’est développé en Europe pour profiter de facteurs de charges plus élevés (3500 heures par an ou 40% en Mer du Nord) ce qui a posé le problème de l’acheminement de la puissance électrique de la ferme en pleine mer vers le réseau terrestre, avec un bon rendement, par les technologies à courant continu. Des fermes éoliennes de plus en plus puissantes, de plus en plus éloignées de la terre ferme dans des Mers hostiles, il est évident qu’un paramètre clé entre alors en jeu: la fiabilité du système ainsi que la périodicité et la lourdeur des opérations de maintenance. Il se dégage ainsi un nouvel axe de progrès: la simplification des systèmes. C’est ainsi que l’on a vu General Electric faire main basse sur ScanWind un petit opérateur norvégien de l’éolien très innovant qui développe une machine offshore de 4MW de type « direct drive » se dispensant de la grosse boîte à vitesses qu’est le multiplicateur des éoliennes classiques (LIRE). Maintenant, c’est au tour de Siemens d’annoncer son premier prototype « direct drive » de 3,6 MW qui lui permet de réduire le nombre de pièces mécaniques de l’éolienne par deux. Le système utilise alors un générateur synchrone à aimants permanents d’une grande simplicité et très efficace même à faibles vitesses de vents.

LIRE le communiqué de Siemens.

Le 7 Décembre 2009

Commentaires

15 réponses à “Siemens installe un prototype d’éolienne « direct drive » sans multiplicateur”

  1. Avatar de JP
    JP

    Enercon et Jeumont faisaient déjà du « direct drive »
    http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/electrotech/conference_laciotat_2009/eolien_2009.pdf pages 47-48
    Jeumont a disparu du radar depuis le rachat par Areva

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  2. Avatar de Frans Grunchard
    Frans Grunchard

    Comme je ne peux vous écrire directement je vous transmets l’info suivante :
    « Mers du nord » de l’UE: 9 pays développeront un réseau offshore d’éoliennes
    07/12/09 – 18H11 – AFP ]
    © AFP/Archives – Denis Charlet
    Neuf pays de l’UE ont signé lundi à Bruxelles une déclaration commune visant à développer un vaste réseau d’éoliennes offshore dans la région « des mers du Nord », une coopération proclamée le jour du démarrage des négociations climatiques de Copenhague.
    Le texte a été signé en marge d’une réunion des ministres de l’Energie par la Belgique, les Pays-Bas, la Suède, le Danemark, l’Allemagne, le Luxembourg, la France, le Royaume-Uni et l’Irlande.
    « Ce projet très ambitieux n?est pas uniquement intéressant pour les pays jouxtant les mers du Nord. Il est important pour le futur mélange énergétique approvisionnant l’Union européenne », a commenté Paul Magnette, le ministre belge de l?Energie et du Climat, à l’origine de l’initiative.
    Les secteurs énergétiques des neuf pays vont concevoir ensemble un plan de travail pour relier les parcs d’éoliennes des différentes mers du nord de l’Europe.
    « Le potentiel en matière d?énergie éolienne offshore dans les mers du Nord est énorme, dépassant même l?équivalent en énergie du pétrole du Moyen-Orient », insiste la Belgique.
    Les premiers raccordements devraient intervenir à partir de 2015, tandis qu’un plan complet sera présenté par les ministres concernés à l’automne, a précisé M. Magnette.
    Ce type d’initiative va permettre à l’UE de tenir son engagement législatif d’inclure 20% d’énergies renouvelables dans leur consommation énergétique totale d’ici 2020, un des volets clés de son ambitieux plan climat visant à réduire les émissions polluantes de 20% d’ici à 2020 par rapport à 1990.

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  3. Avatar de ray
    ray

    Merci Frans, voila une annonce qui va faire plaisir à Siemens…et à Multibrid, la filiale d’AREVA dans le domaine. Mais malheureusement cela ne constitue pas encore une politique énergétique européenne dont nous aurions pourtant tant besoin.

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  4. Avatar de JP
    JP

    Tiens, j’ai souvenir d’un empaillage ici-même, il y a un bout de temps (vers les débuts de ma présence ici), lorsque je défendais ce projet.
    Il faut qu’ils y incluent la Norvege. Pour plusieurs raisons:
    -le projet nécessite d’utiliser des savoir-faires détenus par l’offshore pétrolier. La Norvège s’y débrouille bien.
    -sa zone maritime est la plus grande, ou la seconde, de la Mer du Nord
    -le projet n’a toute son efficacité qu’en étant couplé avec de l’hydro-pompage, qui ne peut quasiment pas se faire ailleurs que dans les hauteurs norvégiennes.

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  5. Avatar de ray
    ray

    Finalement c’est un modèle de 3 MW que vient de présenter Siemens à Varsovie en ce mois d’Avril 2010. Il doit être commercialisé en 2011.
    LIRE:
    http://www.siemens.com/press/en/pressrelease/?press=/en/pressrelease/2010/renewable_energy/ere201004062.htm

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  6. Avatar de JP
    JP

    http://www.siemens.com/press/pool/de/pressebilder/2009/renewable_energy/300dpi/soere20091205-01e_300dpi.jpg
    On voit, à l’inverse de la première impression, la génératrice respecte bien les proportions géométriques des direct-drives (diamètre supérieur à la longueur).
    La question est alors de savoir comment une génératrice de si faible volume peut avoir une telle puissance. J’ai d’abord supposé qu’ils auraient pu charger sur les aimants Fer-Neodyme (corroborant en passant l’idée selon laquelle les boches ne font rien que refourguer du made in china).
    En réalité, le truc est ailleurs: c’est une petite génératrice qui est poussée au delà de ses limites traditionelles graçe à un important système de refroidissement (le radiateur est visible sur le lien que j’ai donné)
    Logiquement, le refroidissement sert aux bobinages en cuivre. Autrement dit, le choix qui est fait consiste à accepter qu’une partie de la puissance électrique soit immédiatement dissipée sous forme de chaleur, à cause de la conductivité insuffisante des bobinages sciemment sous-dimensionnés.
    Ce n’est pas forcément idiot, sachant que:
    -ces pertes de puissance ne seront significatives que lorsque la production électrique s’approchera du max
    -que sans le refroidissement, il faudrait dans la même situation (même force de vent) brider la puissance éolienne captée, en orientant les pales. On produirait donc moins, au final.
    -que sinon l’alternative serait évidemment d’avoir une génératrice plus grosse. D’où un surcout qui ne serait utile que lorsqu’on est proche de la puissance max.

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  7. Avatar de ray
    ray

    JP, c’est en tous les cas une technologie à la mode puisque GE, sûrement en réaction, vient d’annoncer qu’il prépare pour 2012 une turbine offshore « gearless » de 4 MW.
    LIRE la dépêche de Bloomberg sur le sujet:
    http://www.bloomberg.com/apps/news?pid=20602099&sid=aUspkqEBRc8M

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  8. Avatar de JP
    JP

    Nul doute que le direct-drive à un avantage particulier en offshore, la plus faible maintenance.
    Je suis curieux de voir si GE aura repris ce principe de génératrice sous-dimensionnée gonflée par un radiateur

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  9. Avatar de JP
    JP

    un papier intéressant du WSJ sur l’état des développements en Mer du Nord
    http://online.wsj.com/article/SB10001424052702304830104575171862699707280.html

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  10. Avatar de ray
    ray

    Mis à part, JP que l’objectif britannique de 25 à 30 GW de puissance éolienne installée en 2020 est complètement irréaliste. Il suffit de compter le nombre d’éoliennes de 3 à 5 MW à installer chaque année. L’article du WSJ souligne bien les difficultés opérationnelles rencontrées. Je les avais déjà évoquées lors de l’attribution du Round 3.
    http://www.leblogenergie.com/2010/01/la-grandebretagne-vient-dallouer-neuf-sites-offshore-%C3%A9oliens-lors-de-sa-troisi%C3%A8me-addjudication-.html
    Les autorités britanniques savent bien que c’est totalement irréaliste…il y a donc une large part de poudre aux yeux dans ce projet. On fait semblant d’être écolo, façon Bruxelles, tout en sachant que le programme en 2020 ne sera réalisé qu’à 20% ou 30% au mieux.

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  11. Avatar de el gringo
    el gringo

    Qu’y a t’il d’impossible ?
    Cela représente 2,5 à 3 GW à installer par an et le Royaume-Uni installe déjà 1 GW par an tout comme la France.
    Fin 2009, 157 GW était déjà installé dans le monde en hausse de 36 GW par rapport à 2008. La construction de nouvelles éoliennes a augmenté de 9 GW par rapport à 2008 (27 GW).
    Voir les USA (35 GW total, + 10 GW par an), la Chine (25 GW total, + 12 GW par an), l’Allemagne (25 GW total, + 2 GW par an) ou même l’Espagne (20 GW total, +3 GW par an) qui ont réalisé cet objectif en quelques années.
    L’installation offshore est certe plus difficile que sur terre mais est industrialisable sur de grands parcs.
    http://www.thewindpower.net/statistiques_pays.php

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  12. Avatar de ray
    ray

    Mon cher el gringo, il ne faut pas mélanger les carottes avec les navets.
    A fin 2009 il y avait 2GW de puissance éolienne offshore installée en Europe dont 0,883 en Grande-Bretagne. Le rythme annuel d’implantation en Europe a été autour de 0,6 GW. Pour aller plus vite il faudra plein de plateformes ou de navires ad’hoc dont la construction nécessite quelques années et surtout beaucoup de cash. Dans l’hypothèse d’un doublement de cette capacité en 4 ou 5 ans on arrive à une installation supplémentaire à l’horizon 2020 de l’ordre de 10 à 12 GW d’éolien offshore pour l’Europe entière.
    Bien-sûr dans ce raisonnement purement théorique il est admis que les peuplades européennes seront toujours disposées à payer très cher une électricité qui nécessite d’énormes investissements éoliens sur sites et plus traditionnels en back-up. La critique de Dieter Helm dans le lien de JP est tout à fait pertinente.
    http://www.leblogenergie.com/2010/02/l%C3%A9olien-offshore-en-europe-une-ressource-%C3%A9nerg%C3%A9tique-subventionn%C3%A9e-en-pointe.html

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  13. Avatar de el gringo
    el gringo

    L’exploitation des gisements de gaz et de pétrole s’est développé très rapidement en Mer du Nord après les crises pétrolières et cela en partant de zéro.
    En 2009, 600 éoliennes offshores ont été installées en Europe. Si on part sur un puissance moyenne de 5 MW par éolienne ce qui sera sans doute le standard, il faudra 5000 éoliennes sur 10 ans pour faire 25 GW soit 500 éoliennes par an. Il suffirait de doubler le nombre de navires spécialisés qui seraient de plus utilisés plus efficacement sur de grandes fermes d’éoliennes sans parler de progrès liés à l’industrialisation des processus.
    http://www.ewea.org/fileadmin/emag/statistics/2009offshore/pdf/offshore%20stats%2020092.pdf
    Le coût de l’énergie éolienne offshore qui est actuellement de l’ordre de 100 à 130 €/MWh devrait aussi rapidement baisser dans ces conditions. Le DOE aux USA prévoyant un coût de 50 $/MWh d’ici quelques années pour l’éolien offshore et l’Allemagne veut baisser ses tarifs de rachat à 55 euros/MWh en 2013.

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  14. Avatar de Princesse
    Princesse

    Que l’on paye à les KW éoliens et solaires à leur prix réel, et nous verrons bien ce qu’il adviendra de ces installations… Il ne s’agit pas d’autre chose que d’un ‘écolo business’, bâti sur le dos des contribuables ! Alors arrêtons de nous laisser culpabiliser et de nous laisser imposer ces horreurs contre Nature par ceux qui refusaient, il y a peu encore, toute modification des paysages…

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  15. Avatar de el gringo
    el gringo

    Un baromètre précisant le prix de rachat de l’énergie éolienne en Europe.
    http://www.eurobserv-er.org/pdf/baro195.pdf
    En 2009, le coût d’une éolienne neuve a baissé de 18% et les meilleurs sites ont des coûts de production inférieur à 50 Euros/MWh ou (0.05 Euros/KWh) voire moins de 5 cents/KWh aux USA soit moins que le nucléaire actuellement ou les énergies fossiles que l’on doit importer.
    On pourrait polémiquer sur le fait que les éoliennes doivent être amorties sur 10 ou 15 ans bien qu’elles ne soient nullement en fin de vie et qu’on essaie de faire durer le nucléaire 40 voire 60 ans ou sur le fait que le financement d’une centrale nucléaire a toujours été réalisée dans les meilleurs taux par EDF tant qu’elle disposait de la garantie de l’Etat français ou sur le fait que le CEA coûte 3.3 milliards d’euros par an (qui ne sont pas impactés sur votre facture d’électricité) ou sur le fait que les retraites des agents d’EDF seront payés par les salariés du privé alors car EDF n’a quasiment rien provisionné (ce qui n’est pas apparut sur votre facture non plus) ou sur le cout du démantèlement des centrales qu’EDF n’arrive pas à provisionner malgré la modicité de ses propres estimations (12 fois moins cher par rapport à une centrale anglaise).
    Quand au KWh photovoltaïque, le gouvernement vient de fortement baisser son prix de rachat pour palier à la baisse très importantes des prix des panneaux solaires (-50% en un an). On prévoit désormais la parité des prix dès 2013 au lieu de 2020 auparavant.
    http://www.greenunivers.com/2009/11/le-solaire-50-moins-cher-en-un-an-l%E2%80%99eolien-en-baisse-de-18-a-20-etude-27017/

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