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Les parcs éoliens de première génération en Europe vieillissent. Selon Windeurope, plus de 30 GW de capacité éolienne terrestre atteindront la fin de leur durée de vie normale de 20 ans au cours des prochaines années. À ce stade, les exploitants et les propriétaires de parcs éoliens sont confrontés à des décisions importantes : décommissionnement, extension de la durée de vie ou repowering. Alors que les fabricants, les fournisseurs de services O&M et les organismes d’inspection se concentrent principalement sur les parties visibles de l’installation, CTE Wind International, un cabinet d’ingénierie de premier plan spécialisé dans la conception des fondations des éoliennes, s’est spécialisé dans les projets de repowering et d’extension de la durée de vie des fondations. Avec une expérience dans de nombreux projets en France, en Belgique, en Suède, en Norvège et dans d’autres pays, l’équipe de CTE Wind peut offrir des services personnalisés pour des solutions spécifiques au projet. Trois variantes sont examinées :

1. Remplacement complet de l’installation existante par des installations plus grandes

La première option, bien que la plus coûteuse, consiste à remplacer d’anciennes éoliennes par des modèles plus puissants et plus efficaces. Les innovations dans la technologie éolienne ont considérablement augmenté les performances des nouvelles installations par rapport aux conceptions plus anciennes. Avec le repowering, les anciennes éoliennes sont mises hors service et généralement remplacées par de nouvelles, plus puissantes. Cela conduit généralement à une augmentation significative de la capacité de production (en MW) et à une multiplication de la production d’électricité, car les nouvelles éoliennes produisent plus d’énergie par unité de capacité. Cependant, les nouvelles installations sont rarement situées exactement aux mêmes emplacements. Du point de vue du concepteur de fondations, il s’agit d’un nouveau projet « Greenfield Â».

Retrouvez-nous au 13^e Colloque National 2023, du 4 au 5 octobre 2023, où nous façonnerons ensemble l’avenir des énergies renouvelables. Au plaisir de vous rencontrer au stand 25 !

2. Extension de la durée de vie sans modifications de l’installation existante

Une approche pour prolonger la durée de vie des éoliennes consiste à soumettre les installations existantes à une rénovation générale et à évaluer la possibilité de continuer à les exploiter sans modifications structurelles. Dans ce cas, la fondation est soumise à un examen approfondi pour garantir sa capacité à résister aux charges supplémentaires jusqu’ici non prises en compte qui se produiront à l’avenir. Les ingénieurs de CTE Wind évaluent l’intégrité structurelle de la fondation en fonction des charges anciennes et nouvelles ainsi que de la conception de fondation effectivement réalisée. Si nécessaire, les ingénieurs peuvent recommander des ajustements de la construction pour garantir une durée de vie prolongée. De cette manière, les propriétaires peuvent continuer à exploiter leurs parcs éoliens plus longtemps et maximiser leur retour sur investissement sans avoir à investir dans de nouvelles éoliennes ou composants.

3. Amélioration des performances avec ou sans extension de la durée de vie par remplacement de composants

Une autre approche consiste à remplacer des composants individuels de l’éolienne pour augmenter les performances. Lorsque de vieilles installations sont mises à niveau avec de nouvelles technologies et des composants plus efficaces, les performances de l’éolienne augmentent. Cependant, cela peut également entraîner des charges plus élevées sur la fondation, nécessitant une réévaluation. CTE Wind International possède une vaste expérience dans la conception de fondations d’éoliennes et est capable d’analyser l’intégrité structurelle de la fondation et, le cas échéant, de recommander des ajustements pour faire face aux charges supplémentaires. Cette méthode permet une solution performante et économiquement viable, améliorant l’efficacité et la rentabilité de l’installation éolienne. Une extension de la durée de vie peut également être envisagée.

En conclusion, prolonger la durée de vie des éoliennes terrestres est une tâche complexe qui nécessite expertise, expérience et technologies de pointe. CTE Wind International est le partenaire idéal pour aider les exploitants et les propriétaires à tirer le meilleur parti de leurs installations éoliennes en termes de production d’énergie et de retour sur investissement. Une analyse approfondie et une planification méticuleuse sont essentielles pour réussir à prolonger la durée de vie des éoliennes terrestres et à garantir une utilisation durable de l’énergie propre et renouvelable pour l’avenir.

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À propos de CTE Wind International  CTE Wind est une société d’ingénierie et de conseil spécialisée dans la conception de fondations d’éoliennes. CTE Wind International est le siège social de toutes les activités liées à l’énergie éolienne et a été fondée en 2003. Avec nos sept bureaux répartis sur quatre continents, nous pouvons nous targuer d’un solide bilan de plus de 27 000 fondations d’éoliennes (en 2023), fruit du travail exceptionnel de nos ingénieurs en matière de conception des fondations et de conseil géotechnique.

Le Soft-Spot® de CTE Wind offre une réponse aux besoins du monde d’aujourd’hui. Son succès n’est pas seulement dû au nouveau design, il est surtout le produit des exigences croissantes imposées par les projets et de l’augmentation de la taille des turbines. CTE Wind maîtrise parfaitement ces nouvelles contraintes.

La Richardais (FRA) – CTE Wind International, expert en design de fondation d’éoliennes, a su s’adapter aux demandes actuelles avec le Soft-Spot®, marque déposée et brevetée en France (et bientôt dans le reste du monde). Aujourd’hui, dans le monde750 turbines bénéficient de cette solution économique. Plus de la moitié des 50 projets réalisés à l’aide du Soft-Spot® est située en France.

Réduction des coûts

Le succès de la compagnie de génie civil CTE Wind ne repose pas seulement sur le Soft-Spot® mais principalement sur la maîtrise des exigences accrues des constructeurs éoliens. Les parcs éoliens doivent d’être conçus dans un soucis d’économie de ressources et de manière à ce que la construction soit la plus rapide possible, deux facteurs déterminant le coût des fondations d’éoliennes.

De plus, la hauteur des turbines augmente sans cesse et c’est aussi pourquoi les développeurs s’adressent à CTE Wind. Il y environ 5 ans, la hauteur des moyeux variait entre 80 et 90 mètres. Aujourd’hui, la hauteur moyenne des moyeux des projets traités par CTE Wind varie de 110 à 120 mètres. Certains designs sont même réalisés pour des projets dont la taille est bien au-dessus de la moyenne. A ce jour, la plus grande hauteur de moyeux pour laquelle CTE Wind a réalisé le design de fondation est située en Allemagne à Salzgitter et mesure 166 mètres.

Adapter le design aux conditions du sol

CTE Wind adapte le design des fondations aux conditions du sol et respecte les standards nationaux et internationaux applicables. CTE Wind a conçu le Soft-Spot® afin d’éviter la construction de fondations trop larges et privilégier l’économie des ressources. La construction de ce type de fondation est simple et permet d’économiser jusqu’à 15% de volume de béton et de réduire le poids des armatures de 7 à 9%. La réduction du diamètre de la fondation diminue également les travaux de terrassement et permet de limiter la surface utile.

Une hauteur de moyeu accrue augmente la productivité des éoliennes. CTE Wind France propose une conception de fondation avec une base plus longue pour améliorer l’efficacité des turbines.

La Richardais – Une hauteur de moyeu plus élevée permet d’augmenter l’efficacité et la productivité des éoliennes grâce à des pales plus longues, mais parfois, la hauteur de tour disponible chez les fabricants d’éoliennes ne le permet pas. Lorsqu’une tour trop courte empêche d’atteindre la hauteur de construction maximale autorisée, une solution simple est nécessaire. CTE Wind France, expert en conception de fondations pour les éoliennes, propose une solution de conception de fondation avec une base plus longue pour améliorer l’efficacité du parc éolien.

Jusqu’à 10 mètres de plus 

En s’inspirant de la réussite du projet Treillay en France, qui utilisait une cage d’ancrage allongée, des boulons de 9,5 mètres de long ont récemment été utilisés en Pologne. La solution implique la reconfiguration de la cage d’ancrage avec des boulons plus longs, sans modifier la tour elle-même. Ces solutions éprouvées permettent non seulement d’atteindre des hauteurs de moyeu plus élevées, mais également d’utiliser des pales de turbine plus grandes et plus longues, ce qui se traduit par une amélioration de l’efficacité aérodynamique. En utilisant une base surélevée en combinaison avec une “fondation décalée vers le haut”, la tour est “poussée” vers le haut jusqu’à 10 mètres, ce qui permet à la nacelle d’atteindre des vitesses de vent plus élevées et plus stables.

Conception FEM de la cage d’ancrage  Un aspect essentiel des fondations plus hautes est la connexion entre la fondation et la tour. Idéalement, les deux solutions sont combinées pour éviter les fissures. En plus de la conception de la fondation, CTE Wind France fournit également la conception FEM pour la cage d’ancrage allongée et produit les plans détaillés. Notre équipe internationale d’ingénieurs s’efforce de proposer des solutions spécifiques au projet qui garantissent un résultat sûr et rentable. De plus, CTE Wind vous accompagne jusqu’à la fin de la construction.

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À propos de CTE Wind International  CTE Wind est une société d’ingénierie et de conseil spécialisée dans la conception de fondations d’éoliennes. CTE Wind International est le siège social de toutes les activités liées à l’énergie éolienne et a été fondée en 2003. Avec nos sept bureaux répartis sur quatre continents, nous pouvons nous targuer d’un solide bilan de plus de 27 000 fondations d’éoliennes (en 2023), fruit du travail exceptionnel de nos ingénieurs en matière de conception des fondations et de conseil géotechnique.

Moins d’acier d’armature et de béton grâce à un diamètre de fondation plus petit. La formule simplifiée de la solution Soft-Spot® pour réduire l’empreinte carbone et les coûts de construction des fondations des éoliennes.

La Richardais (FRA) – La solution Soft-Spot® optimise l’utilisation des ressources dans la construction des fondations. En intégrant des connaissances éprouvées en matière de construction statique, une couche souple (EPS) est placée sous le centre de la fondation, dirigeant les forces de l’éolienne de manière circulaire dans le sol. Cela permet d’économiser environ 15 % de béton et jusqu’à 10 % d’acier d’armature, voire plus en fonction de la nature du sol. De plus, la surface requise est réduite par rapport à une fondation plate traditionnelle.

Utilisé dans le monde entier

Un projet en Thaïlande illustre l’efficacité du Soft-Spot®. À l’origine, une fondation plate de 1 192 mètres cubes de béton et d’un diamètre de 27,4 mètres était prévue. Grâce à l’utilisation du Soft-Spot®, le diamètre a pu être réduit à 24,5 mètres, ce qui a permis d’économiser 210 mètres cubes de béton (-18 %) et 11 tonnes d’acier d’armature (-9 %) par installation, en fonction de la nature du sol. Les économies de matériaux et de main-d’Å“uvre ont entraîné une réduction des émissions de CO2 d’environ 72 tonnes par fondation, y compris la couche souple EPS. Plus de 1500 éoliennes à travers le monde utilisent déjà la solution écoresponsable Soft-Spot®. Elle est particulièrement avantageuse sur les sols sujet à la flottaison due à une nappe d’eau élevée. Cette approche innovante réduit également les coûts de démontage et augmente l’efficacité, sans nécessiter de transports coûteux ni d’améliorations onéreuses du sol. La solution Soft-Spot® de CTE Wind France est une méthode simple et efficace pour répondre à la demande croissante de fondations plus grandes et plus abordables pour les éoliennes.

Retrouvez-nous au 13^e Colloque National 2023, du 4 au 5 octobre 2023, où nous façonnerons ensemble l’avenir des énergies renouvelables. Au plaisir de vous rencontrer au stand 25 !

À propos de CTE Wind International  CTE Wind est une société d’ingénierie et de conseil spécialisée dans la conception de fondations d’éoliennes. CTE Wind International est le siège social de toutes les activités liées à l’énergie éolienne et a été fondée en 2003. Avec nos sept bureaux répartis sur quatre continents, nous pouvons nous targuer d’un solide bilan de plus de 27 000 fondations d’éoliennes (en 2023), fruit du travail exceptionnel de nos ingénieurs en matière de conception des fondations et de conseil géotechnique.

Les services de R&D et de conseil de CTE Wind sont le 1^er choix en matière de conception de fondations, quel que soit le fabricant, le modèle, la taille, la puissance ou les conditions du sol de l’éolienne. Grâce à l’équipe interne de R&D et ses ingénieurs seniors, détenant plus de 100 ans d’expérience accumulée dans la conception de fondations d’éoliennes, rien n’est impossible.

La Richardais (FRANCE) – En 2019, les développeurs du monde entier ont mis en service un peu plus de 45 GW d’éoliennes terrestres. Selon Bloomberg New Energy Finance, la société danoise Vestas est restée ainsi le 1^er fournisseur mondial d’éoliennes, avec la société hispano-allemande d’ingénierie éolienne Siemens Gamesa en 2^nde position. Le fabricant chinois N°1 « Goldwind » a terminé 3^ème du classement, tandis que le leader américain GE Renewable Energy a obtenu sa 4^ème place. Ensemble, les 4 principaux fabricants représentaient 55% de part de marché.

100 ans d’expérience cumulée

Dans l’ensemble, ce palmarès reflète également la situation de CTE Wind, qui a calculé, conçu et évalué environ 5 000 fondations WTG en 2019, dans le monde. Grâce à sa R&D interne et ses ingénieurs seniors possédant plus de 100 ans d’expérience cumulée dans la conception de fondations d’éoliennes dans le monde entier, les nouveaux modèles d’éoliennes des meilleurs fabricants ainsi que les modèles WTG moins courants de fabricants plus petits ou locaux ne présentent aucune difficulté. Les services de CTE Wind offrent des solutions de fondation de pointe pour les éoliennes. Et cela même s’il s’agit d’un prototype, tel que le géant Haliade X de 12 MW de GE ou d’une machine plus petite de 1 MW comme celle de l’ENO allemand ou de l’EWT néerlandais.

Tours en bois

A noter également : les différents types de tours pour éoliennes. Les tours en béton (fondation creuse) et en acier sont bien connues de CTE Wind. Les deux systèmes de tour peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. Par le passé, même les fondations avec des tours en bois ont été calculées et conçues par CTE Wind.

La somme de toutes ces expériences faites au cours des projets depuis 2003 est la raison pour laquelle leurs services d’ingénierie dans le design de fondations sont le 1^er choix pour les fabricants d’éoliennes, les développeurs de parcs éoliens et les entrepreneurs EPC dans le monde entier.