Le développeur suédois d’énergie houlomotrice CorPower Ocean a fait la lumière sur les défis qu’il a surmontés avec succès lors de la construction du plus grand banc d’essai d’énergie houlomotrice au monde qui a été achevé plus tôt cet été.

Tout en intégrant sa technologie révolutionnaire de convertisseur d’énergie houlomotrice (WEC) dans un système à l’échelle commerciale au cours des trois dernières années, CorPower a également développé un banc d’essai terrestre capable de simuler avec précision la charge des vagues à partir de n’importe quel site océanique dans le monde.

Selon CorPower Ocean, de nombreux risques liés au déploiement de systèmes uniques en leur genre peuvent être éliminés si les machines sont rigoureusement testées et déboguées dans un environnement de salle des machines contrôlé avant le déploiement océanique.

Le premier WEC à échelle commerciale de CorPower, appelé C4, a un diamètre de 9 mètres, une puissance nominale de 300 kW et une masse mobile d’environ 30 tonnes.

Le rapport puissance par masse de C4 représente une amélioration radicale de l’efficacité structurelle de l’énergie des vagues, permettant à une grande quantité d’électricité d’être fournie avec un appareil léger et peu coûteux, affirme CorPower.

Cependant, même avec des appareils légers, de grandes quantités d’eau se déplacent avec la bouée lorsqu’elle se soulève d’avant en arrière.

Pour simuler avec précision les conditions de l’océan, un système de banc d’essai doit être capable de produire un mouvement puissant, tout en contrôlant une inertie totale équivalant à 250 tonnes.

C’est l’équivalent de faire pivoter 8 camions d’avant en arrière, avec des vitesses allant jusqu’à 4 m/s et une accélération élevée tout en nécessitant une précision inférieure au millimètre.

Le système doit non seulement gérer des charges et un flux de puissance extrêmes, mais il doit également offrir les plus hauts niveaux de sécurité garantissant un arrêt sans faille de la plate-forme en cas de problème – un défi d’ingénierie énorme, selon CorPower Ocean.

Afin de résoudre la tâche, l’équipe de CorPower s’est associée à des experts en ingénierie de puissance et de contrôle d’ABB, ce qui a permis de créer une transmission électrique avec un système de contrôle intégré et des moteurs moyenne tension, des entraînements et un stockage d’énergie évalués à 7,2 MW, soit l’équivalent de deux grands trains. .

Une connexion au réseau industriel de 11 kV a été sécurisée et, grâce à la fonction de stockage d’énergie, le profil de puissance des vagues océaniques a pu être lissé à un niveau autorisé dans le réseau, permettant aux vagues simulées de se déplacer dans la salle des machines de CorPower sans que les lumières de Stockholm ne clignotent.

Du côté mécanique, l’équipe de CorPower a conçu un système de transmission capable de convertir un couple de 80,6 kNm en mouvement linéaire, en utilisant le même type d’entraînement en cascade utilisé dans les WEC.

La technologie d’entraînement en cascade, également commercialisée par Cascade Drives pour des applications industrielles en dehors de l’énergie des vagues, aurait des capacités uniques, combinant force élevée et vitesse élevée.

La puissance de la plate-forme de 7,2 MW est transformée en mouvement linéaire par un double ensemble d’unités d’entraînement en cascade, le plus grand jamais construit.

Alors que la conception commençait à prendre forme, l’équipe a été confrontée à un autre défi : le sol industriel dans la salle des machines n’était pas assez solide pour résister ou supporter les grandes forces en jeu.

Par conséquent, le plancher existant a été retiré et 20 pieux ont été forés dans le substrat rocheux avant de couler de lourdes fondations en dalles pour maintenir fermement le système en place, empêchant ainsi le bâtiment de trembler en raison du mouvement de la plate-forme.

La plus grande installation d’essais à sec d’énergie houlomotrice au monde est opérationnelle depuis le début de l’été 2021.