Étude de cas
Avec une capacité nominale de 1MW et un diamètre de plus de 20m, la Hammerfest HS1000 d’ANDRITZ HYDRO est le plus grand rotor d’hydrolienne installé à ce jour. Les pales de 9 mètres ont été conçues et fabriquées avec des matériaux Gurit par une équipe de Gurit UK.
Les matériaux utilisés provenaient principalement de la gamme de produits pour l’énergie éolienne de Gurit, notamment SparPregTM et SPRINTTM, mais le degré élevé de courbure combiné à des épaisseurs de laminés importantes a nécessité le développement de nouvelles techniques de traitement et de fabrication pour créer un produit fini présentant le niveau de qualité requis pour maintenir des performances élevées pendant une durée de vie de 25 ans. En effet, le processus de conception comprenait un programme d’essai des matériaux portant sur plus de 1 000 coupons individuels afin de s’assurer que les propriétés des matériaux dans des conditions sèches ( ) et saturées d’eau de mer étaient bien comprises, de manière à garantir l’intégrité de la lame même après une immersion de longue durée dans cet environnement agressif.
STRUCTURE AFFINÉE
Gurit a travaillé en étroite collaboration avec le client, ANDRITZ HYDRO Hammerfest, et les partenaires choisis pour s’assurer que les cas de charge et les exigences d’interface pour les pales marémotrices étaient évalués avec précision et aussi pour affiner la géométrie de la pale, en particulier dans la zone de la racine pour fournir la meilleure performance hydrodynamique disponible tout en répondant aux exigences de support de charge de la structure. La géométrie et la méthodologie de construction qui en ont résulté ont montré qu’un concept de pale éolienne conventionnelle n’était pas en mesure de résister à certains des courants de marée les plus agressifs au monde et un certain nombre de caractéristiques nouvelles ont été incluses dans la conception finale.
UNE FABRICATION DE HAUTE QUALITÉ
Les quatre pales marémotrices en composite, trois destinées à être utilisées sur la turbine et une pour les essais en grandeur réelle, ont été fabriquées dans l’installation de prototypage existante de Gurit UK. Les délais de fabrication limités et les exigences de production à court terme ont permis de s’approvisionner localement en moules de prototypage et en gabarits d’assemblage, et le projet a permis à l’installation de fonctionner à pleine capacité pendant une longue période. Les fortes épaisseurs de stratifié et la géométrie élancée des pales ont fait en sorte que les composants structurels individuels soient densément chargés en matériaux, ce qui, associé aux délais serrés, a mis l’accent sur la nécessité d’atteindre les niveaux de qualité élevés requis dès la première fois et à chaque fois.
RETOUR D’INFORMATION ET VÉRIFICATION
Chacune des pales de marée a été fabriquée avec des instruments à fibre optique intégrés pour permettre à l’HAD de surveiller les performances et l’état des pales tout au long de leur vie. Ces instruments confirment aujourd’hui les performances prévues de la structure et fournissent de précieuses données en temps réel qui seront utilisées par AHH pour vérifier et confirmer les données d’entrée de la conception et par Gurit pour vérifier l’exactitude de l’analyse structurelle.
MISE À L’ÉCHELLE
Ce projet a permis à Gurit de démontrer ses capacités en matière de conception structurelle et de fabrication de pales d’hydroliennes. AHH prévoit de développer ce qui devrait être le premier réseau de turbines marémotrices au monde, situé dans le détroit d’Islay, toujours dans les eaux écossaises. Ce réseau de 10 MW a obtenu l’autorisation de planification et la conception et le développement des turbines sont en cours, ce qui témoigne de la croissance rapide de cette industrie émergente.
