Une conception innovante pour les systèmes de protection contre l'affouillement dans les parcs éoliens offshore
Vattenfall réduit de 30 % les coûts d'installation du plus grand parc éolien offshore du Danemark grâce à une nouvelle approche mono couche
Un des risques majeurs pour les fondations des éoliennes en mer est l'affouillement dû à l'action des vagues et des courants, qui peuvent affecter de manière significative la charge totale sur les éoliennes. Aujourd'hui, la protection des fondations contre l'affouillement constitue une part considérable du coût d'installation. Vattenfall a fait confiance à DHI et LIC Engineering pour concevoir et optimiser le système de protection contre l'affouillement pour Danish Kriegers Flak (DKF), le plus grand parc éolien offshore danois à ce jour. Cette solution innovante de protection contre l'affouillement a permis au constructeur d'économiser 30 % sur les coûts d'installation.
Défi
La présence d'un monopieu dans un environnement marin modifie les lignes de courant dans sa zone immédiate, ce qui entraîne une augmentation du transport local des sédiments. Cela provoque l'affouillement du fond marin autour du monopieu, un risque sérieux qui pourrait compromettre la stabilité des fondations de l'éolienne. En outre, les câbles situés sur le fond marin risquent d'être exposés en raison de l'érosion autour du monopieu. Les fondations ont donc besoin d'une protection relativement coûteuse contre l'affouillement.
Vattenfall cherchait une solution pour réduire les coûts d'investissement du parc éolien DKF situé dans la partie danoise de la mer Baltique. À pleine capacité, le parc éolien produira 604 MW d'énergie éolienne répartie sur 72 éoliennes. DKF est le plus grand parc éolien offshore du Danemark à ce jour, et permettra d'augmenter la production éolienne danoise d’environ 16 %.
Solution
Pour maintenir le fond marin à un niveau fixe autour des fondations à monopieu, un système de protection contre l'affouillement, composé de roches, est intégré à la conception du projet. Les systèmes de protection contre l'affouillement sont traditionnellement appliqués en deux étapes, et cela inclut :
une couche filtrante autour de la base des monopieux, composée de matériaux plus fins ;
une couche de renfort au-dessus du matériau filtrant
Les monopieux peuvent être installés avant ou entre la pose des deux couches. Dans les deux cas, l'installation complète comprend trois étapes. Toutefois, il serait possible de réduire les coûts de manière significative si une seule couche de protection contre l'affouillement pouvait être installée, comme le propose cette solution innovante.
La protection anti-affouillement monocouche réduit considérablement les coûts d'installation
Les principes modernes de conception basés sur les récentes avancées en R&D permettent aujourd'hui d'installer une seule couche de protection contre l'affouillement, contrairement à la solution traditionnelle à deux couches. Le matériau rocheux à granulométrie large utilisé propose à la fois l'effet de filtre et l'effet d'armure, et peut être installé sur le site en une seule étape. En intégrant l'installation du matériau rocheux et des monopieux, la procédure d'installation totale a été réduite de trois à deux étapes, ce qui a entraîné d'importantes économies.
Résultats
- 30 % d'économies grâce à une conception optimisée pour la protection contre l'affouillement
- Seulement deux étapes d'installation au lieu de trois
- Possibilité d'appliquer des innovations R&D dans la phase de planification et de conception
Client :
Lieu :
Danemark
Objectifs de développement durable associés :
ODD 7 : Garantir l’accès de tous à des services énergétiques fiables, durables et modernes, à un coût abordable
ODD 13 : Prendre d’urgence des mesures pour lutter contre les changements climatiques et leurs répercussions
« DHI et LIC Engineering ont pensé l'utilisation de roches à granulométrie large comme une solution innovante pour les systèmes de protection contre l'affouillement, et cela s’est avéré être une option de conception viable avec de belles économies à la clé. »
Directeur de la conception des fondations pour DKF
Vattenfall
À propos de notre client
Vattenfall est l’un des plus grands producteurs et fournisseurs d’électricité et de chaleur en Europe. Dans le cadre de cet engagement, l’entreprise est également un acteur majeur du développement de parcs éoliens en mer, dont les marchés principaux sont en Suède, au Danemark, en Allemagne, aux Pays-Bas et au Royaume-Uni.
