SAIPEM

EOLIEN OFFSHORE VOLANT

SAIPEM

SAIPEM est spécialisée dans le forage et la pose de pipelines Onshore, la société se développe dans l’Offshore et la construction de terminaux pétroliers, d’usines pétrochimiques et de raffineries.

Le contexte du défi

Dans le cadre de ses activités de prospective R&D, Saipem s’intéresse aux énergies marines renouvelables de rupture technologique, susceptibles de diminuer les coûts par rapports aux solutions existantes, et pouvant à terme contribuer de manière significative à l’atteinte des objectifs de réduction des émissions de CO2 de la COP 21.

Parmi ces technologies, les éoliennes volantes semblent représenter un potentiel énergétique important. Néanmoins les structures capables de mettre en œuvre ces technologies pour des applications offshore de grande puissance loin des côtes, restent pour une large part encore à inventer. Afin que ces technologies puissent à terme voir le jour, il reste à démontrer que l’électricité renouvelable générée pourra à terme atteindre un Leveraged Cost Of Electricity (LCOE) d’un niveau comparable ou inférieur à ce qu’il est possible d’atteindre de nos jours dans le domaine de l’éolien offshore posé.

Scheme of the kite steering unit

Source : IEEE Control Systems Magazine, December 2007 pp. 25-38

Problème(s) à résoudre

Les participants au challenge devront concevoir une ferme éolienne offshore composée de structures mettant en œuvre des éoliennes volantes. Ces structures auront les coûts d’investissement et de fonctionnement minimaux, tout en répondant au cahier des charges suivant :

  • Technologie : ailes flexibles (design libre)
  • Puissance nominale : 1000 MW
  • Eloignement des côtes : 100 km
  • Taille de parcelle maximale : 40 km²
  • Profondeur d’eau : 600 m
  • Offset maximal par rapport à la position centrale des structures à la surface libre : 100 m
  • Altitude minimale du cerf-volant : 200 m
  • Altitude maximale du cerf-volant : 1000 m
  • Vitesse de vent moyenne : 10 m/s à 200 m d’altitude sur 1h
  • Vitesse de vent extrême : 35 m/s à 200 m d’altitude sur 1h
  • Vitesse de courant extrême : 1 m/s
  • Conditions de vagues moyennes : Hs = 1.5 m avec Tp = 10 s
  • Conditions de vagues extrêmes : Hs = 15 m avec Tp = 19 s
  • Type de fond marin : sables graviers
  • Température de l’eau en surface minimale : 8 °C
  • Température de l’eau en surface maximale : 17°C
  • Température de l’air minimale : -5°C
  • Température de l’air maximale : 25°C
  • Durée d’exploitation : 25 ans

Les approches nouvelles et les concepts techniques les plus audacieux seront appréciés. Ceux-ci devront néanmoins être réalistes pour un déploiement commercial dans un horizon de temps raisonnable. 

Les propositions devront mettre en avant les solutions envisagées pour maximiser la puissance générée par unité de surface, tout en maitrisant l’offset des structures et en permettant l’export de l’énergie électrique générée vers la terre.

Données d’entrées et matériel

Les données d’entrées manquantes seront fournies le cas échéant par Saipem.

Partenariats recherchés

Toute PME, start-up, laboratoire, chercheur ou étudiant susceptible d’apporter des éléments de réponse nouveaux et innovants au problème technique ci-dessus.

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2018-03-01T13:03:49+00:00