RIVERS

Ces dernières décennies ont été marquées par la baisse du coût actualisé de l’énergie (LCOE) produite à partir de l’éolien. Cette baisse est majoritairement due à la réduction du coût de fabrication des turbines éoliennes. Cependant, pour asseoir cette tendance à la baisse du LCOE, les contraintes liées à l’entretien des turbines éoliennes installées, actuellement ou ultérieurement, doivent être également  maîtrisées afin de réduire les coûts d’exploitation, notamment pour l’éolien offshore où les coûts de maintenance sont nettement supérieurs à ceux engagés dans le cadre des opérations sur le marché onshore.

Pour réduite ces coûts de maintenance, le contrôle santé structurel intégré, ou Structural Health Monitoring (SHM) est l’une des voies explorées. En effet, son but est de remplacer la maintenance dite « classique », qui peut être périodique ou systématique, par une maintenance dite « conditionnelle » ou « prédictive », plus efficace et moins coûteuse. Cette nouvelle approche nécessite d’intégrer, à la structure à contrôler, des dispositifs d’instrumentation permettant de suivre son état de santé et de pouvoir détecter à tout moment l’apparition d’endommagements.

L’objectif du projet RIVERS est d’étudier la faisabilité d’une solution de suivi de l’état de santé de la structure composite d’une pale d’éolienne offshore de grande dimension, basée sur la technique de Digital Image Correlation (DIC).  Plus particulièrement RIVERS va travailler sur i) le développement d’un système de mesure optique pensé pour s’intégrer à la pale de manière permanente et ii) l’élaboration d’un algorithme de traitement des images permettant de détecter l’apparition des défauts.

La figure ci-dessus présente la zone de mesure sur une pale d’éolienne et le banc d’essai expérimental ainsi que les appareils d’imagerie. La pale en composites de dimension industrielle a été montée sur un large socle en béton servant à la soutenir en porte-à-faux pour un chargement en statique et en fatigue.

Le projet RIVERS est financé par Nantes Métropole dans le cadre de l’Appel à projet WEAMEC « Petits Matériels ».

Les résultats du projet doivent permettre à l’industriel d’optimiser et ainsi de réduire les coûts de ses opérations de maintenance en se basant sur les alertes reçues plutôt qu’une maintenance préventive périodique. La technologie développée doit pouvoir être utilisée dans d’autres secteurs industriels.

La solution de monitoring développée dans le cadre du projet sera évaluée lors des essais prévus sur une pale réelle.

Les compétences acquises au cours de ce projet permettront à l’IRT Jules Verne d’offrir des solutions SHM complètes à d’autres secteurs industriels en adaptant cette solution à d’autres contextes et besoins spécifiques.

En effectuant le suivi continu des pales d’éoliennes sur une période prolongée, les industriels pourront évaluer les besoins réels de maintenance et décider d’étendre les opérations de maintenance préventive ou de les éliminer dans la perspective d’une planification adaptée et d’une maîtrise des coûts, et ainsi réduire les coûts d’exploitation.