Tout en maintenant l’intégrité de l’alimentation électrique, la numérisation et l’intégration des données ont été prioritaires dans le processus de transition énergétique, assurer une infrastructure de télécommunications robuste est essentiel pour le succès opérationnel. Une solution de télécommunications bien conçue et intégrée est essentielle à la conduite des opérations éoliennes offshore et joue un rôle essentiel dans la connexion de centaines d’actifs physiques et de navires. Ian Holden, d’ABB Energy Industries.

Partout dans le monde et dans de nombreuses mers, les nouvelles technologies sont exploitées pour répondre à nos besoins en énergie. De plus en plus, les sources d’énergie renouvelables, y compris l’éolien offshore, permettent une alimentation électrique plus efficace. Cet élan pour évoluer et rechercher de nouvelles opportunités a été accéléré par les nombreux défis auxquels l’industrie a été confrontée ces dernières années.

L’énergie éolienne en mer s’est avérée attrayante pour les entreprises énergétiques pour de nombreuses raisons ; de la réduction des émissions de carbone à l’utilisation des infrastructures de forage existantes et des compétences transférables, les synergies entre les secteurs rendent cette progression naturelle. Alors que nous exploitons des quantités croissantes d’énergie à partir de parcs éoliens, il est important d’évaluer le rôle intégral des télécommunications transparentes.

D’immenses zones offshore couvrant des dizaines ou des centaines de kilomètres carrés d’éoliennes nécessitent des communications à haute disponibilité pour chaque éolienne et sous-station. Les développements au cours des dernières années signifient que les éoliennes ont des pales plus longues, des tours plus hautes, des besoins de maintenance réduits et peuvent fonctionner plus efficacement. Cependant, comme ces installations sont sans personnel, avec des augmentations de taille et d’échelle, une visibilité totale et des solutions de télécommunications fiables à partir d’installations terrestres nécessitent souvent une connectivité à longue portée.

Un réseau fiable permettra un environnement de travail plus sûr pour la surveillance, l’inspection et l’exploitation à distance. Les avantages de télécommunications fluides et fiables s’étendent également aux systèmes de sécurité maritime et de navigation. La sécurité aéronautique, les systèmes de navigation, les systèmes d’alarme générale et le suivi des navires sont également soutenus par des systèmes de télécommunication efficaces. Essentiellement, une connectivité fluide et étendue se traduit par une amélioration de la fonctionnalité et de la productivité de tout parc éolien offshore.

Image reproduite avec l’aimable autorisation d’ABB

Activation de l’analyse des données de turbine

Il existe de nombreuses solutions de communication pour les parcs éoliens. La turbine elle-même dispose généralement d’un contrôleur logique programmable (PLC) à des fins de contrôle et se connecte aux actifs de la turbine via des protocoles d’entrée/sortie (E/S) et standard de l’industrie.

Les données sont collectées dans l’API qui est utilisé pour la supervision, le contrôle et la surveillance des actifs, comme c’est généralement le cas pour tous les équipements rotatifs ou mécaniques et les systèmes électriques. Cet automate est une passerelle de communication vers la turbine. Plus il y a de données accessibles à partir de chaque turbine, plus c’est avantageux pour le coût d’exploitation. Ces données ne sont pas seulement destinées aux opérateurs mais à l’équipe de maintenance.

Il est coûteux d’envoyer du personnel dans des actifs offshore. Par conséquent, plus la visibilité des événements et de l’état ou de l’état de l’équipement depuis la terre est grande, moins il faut de déplacements pour l’inspection. Lorsqu’une visite est requise à des fins de maintenance ou d’inspection, l’ingénieur est mieux préparé, ayant eu accès à l’avance à toutes les données des actifs instrumentés sur la plate-forme.

Augmenter la disponibilité

Comme les turbines sont connectées à la sous-station via des câbles sous-marins, des câbles à fibres posés en même temps garantiront une solution robuste et performante pour les communications entre les turbines et la sous-station. Cette fibre peut également être utilisée pour surveiller les câbles d’alimentation pour le mouvement et les points chauds. La disponibilité des communications peut être encore augmentée si la fibre est acheminée entre les turbines, offrant des itinéraires alternatifs pour le trafic de communication vers la sous-station.

La fibre n’est pas la seule solution ; des liaisons radio, y compris micro-ondes, sont possibles avec des performances dépendantes des distances. Les réseaux maillés sont une autre option. Plus récemment, l’émergence de la 5G signifie que la couverture de l’ensemble de l’exploitation sera possible. Il s’agit d’un domaine dans lequel ABB collabore avec des fournisseurs de technologie 5G et des propriétaires et opérateurs d’actifs offshore.

Avec de grandes distances allant jusqu’à 120 km entre les actifs onshore et offshore, les opérateurs auront besoin d’interfaces optiques standard transparentes qui ne nécessitent pas de survoltage.

Prise en charge du cycle de vie multi-portée

Alors que les entreprises énergétiques se tournent vers des opérations de plus en plus sans pilote, le besoin de plus de données et de visibilité à distance s’est accru. Les opérateurs ont besoin d’une plus grande couverture de télévision en circuit fermé (CCTV), et des systèmes de sécurité sont toujours nécessaires lorsque le personnel est présent, y compris le système de sonorisation et d’alarme générale (PAGA).

La capacité d’intégrer des solutions électriques, de contrôle et de télécommunications en un seul périmètre pour les projets éoliens offshore est essentielle. Cela supprime non seulement les couches de gestion d’interface ; il simplifie l’exécution du projet et permet des tests intégrés complets du système, ce qui à son tour élimine les risques liés aux phases d’installation et de mise en service.

Une grande partie de l’expérience offshore historique d’ABB est transférée aux projets éoliens offshore, notamment Dogger Bank et Dolwin 5. ABB fournit des systèmes de sécurité critiques dans le cadre des télécommunications pour les deux projets, et bon nombre de ces systèmes sont intégrés offshore et entièrement accessibles depuis la terre ferme.

Le cyberdéfi

L’un des défis les plus importants dans l’espace des télécommunications est la cybersécurité et la nécessité de réduire les risques en utilisant une approche systématique. Les télécommunications à haute disponibilité permettent des opérations autonomes et permettent une installation plus sécurisée.

L’approvisionnement doit toujours respecter les exigences de cybersécurité internes, clients et nationales de toute entreprise. Ce dernier est pertinent pour l’architecture et de nombreux systèmes opérationnels et critiques pour la sécurité de plusieurs fabricants d’équipement d’origine (OEM).

L’innovation technologique, la numérisation et l’automatisation transforment le fonctionnement de l’industrie. À mesure que les parcs éoliens se développent au large des côtes, des télécommunications accrues et plus avancées sont le principal catalyseur de cette évolution.