Centrales houlomotrices - exemples de trois projets
L'énergie des vagues océaniques dépasse la puissance spécifique du vent et énergie solaire… La puissance moyenne des vagues des océans et des mers dépasse 15 kW par mètre linéaire, et avec une hauteur de vague de 2 mètres, la puissance peut atteindre en tout 80 kW par mètre linéaire.
Lors de la conversion de l'énergie des vagues, l'efficacité peut être nettement supérieure à celle d'autres méthodes alternatives telles que les centrales éoliennes et solaires, atteignant une efficacité de 85 %.
L'énergie du roulis de la mer peut être obtenue en convertissant le mouvement oscillant de haut en bas des vagues en énergie électrique via un générateur. Dans le cas le plus simple, le générateur devrait recevoir un couple d'arbre, alors qu'il ne devrait pas y avoir beaucoup de conversions intermédiaires, et la plupart des équipements devraient être situés autant que possible sur terre.
La première version industrielle de la centrale houlomotrice, construite par la société écossaise Pelamis Wave Power, est entrée en service en 2008, à 5 kilomètres de la côte à Povua de Varzin, dans la région d'Agusadora, au Portugal.La centrale s'appelle Pelamis P-750. Il se compose de trois transducteurs identiques se balançant sur les vagues de l'océan Atlantique et générant ensemble 2,25 MW d'énergie électrique. Chaque convertisseur se compose de quatre sections.
Les convertisseurs mesurent 120 mètres de long, 3,5 mètres de diamètre et pèsent 750 tonnes. Ces serpentins ressemblent à des convois flottants de quatre voitures ou à des cerfs-volants marins comme les appellent les locaux.
Chaque section contient un moteur hydraulique et un générateur. Les moteurs hydrauliques sont entraînés par de l'huile qui déplace des pistons, qui à leur tour sont contrôlés par le mouvement ascendant et descendant des articulations par vagues. Les joints contiennent des modules de puissance spéciaux conçus pour fonctionner plus efficacement avec les pistons.
Les moteurs hydrauliques font tourner les générateurs, qui à leur tour génèrent de l'électricité. L'électricité est fournie à terre via des câbles électriques. Cette énergie est suffisante pour alimenter 1 600 maisons dans la ville côtière de Pauvoa de Varzin.
En 2009, une autre structure unique a été lancée au large des îles Orcades, au nord de l'Ecosse, qui génère de l'énergie à partir des vagues de la mer du Nord. Il a été conçu et construit par la société d'Edimbourg Aquamarine Power, le générateur «Oyster», qui signifie «Oyster».
Le projet est une grande pompe flottante qui oscille d'avant en arrière par vagues et entraîne ainsi une pompe à deux voies située au fond à une profondeur d'environ 16 mètres.
La caractéristique de conception est que toute la partie électrique de l'appareil est amenée à terre, et la connexion entre ces deux parties - la pompe à flotteur et la centrale électrique terrestre - se fait par un tuyau à travers lequel l'eau de mer s'écoule sous pression vers le générateur hydroélectrique.
Cette centrale alimente en électricité plusieurs centaines de maisons, et la puissance maximale que le système peut développer est de 600 kW.
Aquamarine Power pense que le projet Oyster n'est que la première étape. L'entreprise envisage de construire un parc de 20 unités de ce type qui pourraient générer des mégawatts d'électricité pour alimenter 9 000 foyers privés. Une autre option pourrait être la construction d'un complexe de plusieurs pompes flottantes travaillant sur une puissante turbine hydroélectrique terrestre.
Dans le même 2009, en Grande-Bretagne, au large des côtes de Cornouailles, la construction du complexe de générateurs de vagues Wave Hub, qui sont connectés au rivage à l'aide d'un câble électrique, a commencé. Un ensemble de générateurs de marque PowerBuoy, une société américaine Ocean Power Technologies, fonctionne par mouvement vertical de flotteurs qui glissent sur des colonnes ancrées au fond. La profondeur où les colonnes sont installées est de 50 mètres et la capacité totale du système de 400 bouées sera au total de 50 MW.
C'est la plus grande centrale houlomotrice au monde et sa construction devrait durer 5 ans. Les bouées sont situées dans la mer, à partir d'une distance de 16 kilomètres de la côte où se trouve la ville de Hailey, et plus loin, sur 1 800 mètres, un total de 400 bouées de ce type doivent être déployées. Le projet est en constante (encore) évolution et les données techniques sont différentes partout. Selon les dernières données non officielles, la puissance maximale de 20 MW a été atteinte.
Les bouées sont disposées comme suit. La colonne contient un générateur à l'intérieur qui est entraîné par un système de pistons et génère de l'électricité lorsque la bouée vibre contre les vagues. Électricité de chaque bouée, il est transmis par fil à une sous-station sous-marine, à partir de laquelle un câble d'alimentation transmet l'électricité à terre.