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La DGA a été sollicitée par la société Guinard Energies pour apporter sa contribution au développement d’hydroliennes de nouvelle génération. Ce projet environnemental ambitieux de production d’électricité par une énergie renouvelable comporte des défis techniques nécessitant l’expertise et les outils de pointe du centre DGA Techniques hydrodynamiques situé à Val-de-Reuil.
Poséidon sera-t-il demain le concurrent direct d’Éole ? Sans doute. Car si le dieu grec des vents a désormais ses champs d’éoliennes plantés le long des autoroutes, son homologue des mers et des océans aura vraisemblablement bientôt ses fermes d’hydroliennes. La société Guinard Energies s’y emploie depuis qu’elle a lancé son projet « Mwatforce » en 2007. Son principal défi à relever : optimiser le rendement mécanique de l’hydrolienne.
Il s’agit, en effet, de la condition incontournable de la viabilité économique de la production d’électricité en milieu marin. Car si le courant qui entraîne la turbine est autant inépuisable que gratuit, il ne faut pas oublier que les problèmes de maintenance des installations marines, notamment en ce qui concerne leur accès par mer forte, font exploser les coûts de production. Guinard Energies a ainsi évalué le seuil de rentabilité à 3 ou 4 MWh par an produit par chaque rotor sous tuyère composant ses fermes d’hydroliennes. Pour l’aider à atteindre ce niveau minimum, la société a fait appel à DGA Techniques hydrodynamiques, l’expert référent du domaine de l’hydrodynamique naval pour le militaire mais aussi le civil.
Accélérer le fluide de l’eau à l’intérieur de l’hydrolienne par le design de sa tuyère et son rotor est la clé du problème de MWATforce. Une première étape a donc été confiée à DGA Techniques hydrodynamiques sur cette problématique. Le centre de Val-de-Reuil a en effet eu la mission de déterminer une solution présentant le meilleur rendement en terme de courant sur la plage de fonctionnement la plus importante. Par des simulations numériques il a ainsi étudié différents concepts de tuyères et en a fixé les grandes dimensions.
Les modèles ont permis de connaître les meilleurs débits dans la tuyère et deux formes ont été retenues pour être testées. Les équipes de la DGA et de l’école polytechnique fédérale de Lausanne ont réuni leurs compétences pour dessiner deux rotors à quatre pales qui ont ensuite été évalués dans le bassin de traction B600 de Val-de-Reuil afin de valider une partie des résultats obtenus en simulation.
Le projet MWatforce se dirige vers des fermes composées de couples d’hydroliennes, qui pourront s’orienter dans le courant marin grâce à un aileron stabilisateur. Celui-ci doit prendre en compte les effets combinés du courant marin se superposant à la houle encore sensible à 15 mètres de fond prévus pour l’implantation des champs d’hydroliennes. Plusieurs systèmes de stabilisation seront testés cette année: résultats attendus pour fin 2012.
Mais, si toutes les voies d’amélioration n’ont à ce jour pas été explorées pour les formes de rotors, il n’en demeure pas moins que les simulations ont d’ores et déjà prédit des rendements suffisamment importants pour garantir une viabilité certaine du nouveau concept d’hydrolienne proposé par le projet MWATforce.
