BENELUX
La production et le stockage d'électricité se rejoignent
L'entreprise de construction Max Bögl établit de nouvelles normes pour la révolution énergétique avec des éoliennes dotées de systèmes intégrés de stockage par pompage. LAPP fournit le câblage de ces méga-constructions.
À première vue, les chiffres relatifs à l'expansion de l'énergie éolienne en Allemagne semblent bons : Fin 2019, quelque 29 500 éoliennes terrestres étaient en service, produisant près de 54 gigawatts et générant 106 térawattheures d'énergie par an, auxquels s'ajoutent 26 TWh provenant des installations en mer. Mais comme nous l'avons dit, ce n'est qu'un premier aperçu. En fait, l'énergie éolienne ne se porte pas très bien en Allemagne. Cette année, les premières éoliennes plus anciennes ne pourront plus bénéficier de l'aide juridique. La loi sur les énergies renouvelables, introduite en 2000, garantit aux opérateurs que l'énergie sera achetée à des prix élevés - mais seulement pendant 20 ans. Cela pourrait donc rendre les anciennes centrales non rentables d'un seul coup. Le secteur de l'énergie éolienne craint même que, dans les années à venir, le nombre de vieilles installations démantelées dépasse le nombre de nouvelles installations construites.
L'une des raisons de cette prudence est une nouvelle loi par laquelle le ministère fédéral de l'économie veut introduire des distances minimales entre les centrales électriques - réduisant ainsi les zones disponibles. Les opérateurs de réseau n'aiment pas l'énergie éolienne parce qu'elle n'est pas disponible en permanence, mais seulement lorsqu'il y a du vent, ce qui rend le contrôle du réseau plus coûteux. Cela pourrait être évité si les éoliennes pouvaient stocker l'énergie inutilisée dans les brises fortes, puis l'injecter dans le réseau lorsque l'énergie se fait rare. La solution idéale serait de combiner un parc éolien et une centrale à accumulation par pompage. Mais ils n'existent pas, n'est-ce pas ?
Oui, ils existent. Depuis 2017, sur une crête à Gaildorf, à environ 70 km au nord-est de Stuttgart, quatre rotors géants tournent, récoltant l'énergie du vent qui souffle sur les collines de Limpurger. Si vous pouviez imaginer l'emplacement parfait pour une éolienne, ce serait ici. Chaque éolienne fournit une puissance électrique de 3,4 mégawatts et produit plus de 10 gigawattheures d'énergie par an, soit suffisamment pour alimenter environ 5 000 foyers. Les trois autres éoliennes, qui se dressent comme des sentinelles sur la colline à quelques centaines de mètres les unes des autres, sont de conception identique et fournissent la même puissance et la même énergie. Les éoliennes sont parmi les plus hautes du monde, avec leurs moyeux à 180 mètres et les extrémités des rotors à 246 mètres. Chaque mètre compte, car chaque mètre de hauteur supplémentaire représente 0,8 % d'énergie en plus.
Système de stockage de base
Centrale éolienne à Gaildorf
Cependant, la centrale de Gaildorf n'est pas seulement spéciale en raison de sa taille. Même un amateur peut voir qu'il y a quelque chose de différent dans ces énormes tours. La partie inférieure est épaissie de manière étrange et se trouve dans un énorme réservoir rond. Lorsqu'il y a un surplus d'énergie éolienne ou d'électricité dans le réseau, cette énergie électrique est utilisée pour pomper l'eau vers le haut et dans ces deux réservoirs. Si l'électricité du réseau est rare, l'eau tombe de 200 mètres dans la vallée et actionne trois turbines. Le principe de la centrale à accumulation par pompage a presque 100 ans. Ce qui est nouveau ici, c'est qu'une centrale de production d'énergie renouvelable et une centrale de pompage-turbinage se trouvent sur le même site, en fait dans la même construction. La base épaisse de l'éolienne - le réservoir actif - peut contenir 7 100 mètres cubes d'eau, tandis que le grand réservoir extérieur, dit réservoir passif, contient 43 000 mètres cubes d'eau supplémentaires. Les réservoirs actifs sont reliés par un tuyau de deux mètres, qui descend dans la vallée sous le lit de la rivière Kocher et dans un réservoir artificiel. Au début des opérations en 2017, 160 000 mètres cubes d'eau ont été prélevés dans le Kocher et remontés dans les réservoirs.
Pas de révolution énergétique sans stockage
Le contenu énergétique de l'installation de stockage d'énergie naturelle à Gaildorf est de 80 mégawattheures. Cela permet de compenser plusieurs heures d'interruption de service, mais aussi de brefs écarts entre la production et la demande dans le réseau. Le passage de l'alimentation au stockage ou vice-versa ne prend que 30 secondes. Cela augmente la flexibilité et ouvre des sources de revenus supplémentaires, car la centrale peut offrir des services de réseau bien rémunérés pour compenser l'instabilité et les changements de fréquence du réseau ou pour fournir de l'énergie non utilisée.
Les tours ont été construites par Naturspeicher GmbH, une filiale du groupe Max Bögl, basée à Neumarkt dans le Haut-Palatinat. Pour éviter les surprises, seuls les fournisseurs répertoriés par General Electric, le fabricant d'éoliennes, ont été autorisés à répondre à l'appel d'offres. Il en va de même pour les câbles. Le LAPP a été choisi ici. Dans le domaine des câbles et des systèmes de connexion, LAPP avait déjà fourni des câbles pour les nacelles d'autres usines GE. C'est à cette condition que Max Bögl s'est adressé à LAPP pour la fourniture des câbles de la tour de Gaildorf. "Nous avons reçu un cahier des charges de General Electric, qui répertoriait les spécifications exactes de chaque câble, telles que les dimensions, la température, la torsion, la résistance aux intempéries et bien d'autres choses encore", explique Andreas Müller, Key Account Manager Wind Energy chez LAPP.
Parler d'efficacité
Mais il n'y avait pas que la qualité des câbles qui devait être bonne, il y avait aussi la logistique. Chacune des quelque 100 bobines de câble devait se trouver sur le site de construction au moment précis où ce type de câble spécifique était nécessaire. Des retards dans le processus de construction étroitement planifié auraient conduit à une stagnation sur le chantier. Dans le même temps, les énormes bobines de câble ne devaient pas prendre trop de place sur les quatre sites exigus au milieu de la forêt. L'équipe du projet LAPP a résolu le problème avec deux conteneurs : dans le premier, les bobines de câble pleines attendaient d'être utilisées, tandis que le second servait à collecter les bobines vides et à les transporter régulièrement. Tout était prêt juste à temps. La confiance de Max Bögl a porté ses fruits : LAPP a exécuté la commande dans les délais.
LAPP a livré les câbles suivants pour les quatre éoliennes à Gaildorf :
La nacelle
La tour
L'Infrastructure
Projets à venir
Max Bögl prévoit d'autres systèmes hybrides basés sur le même concept. L'entreprise de construction a déclaré qu'elle préférait les entreprises de taille moyenne comme fournisseurs en raison de leur fiabilité et de leur niveau élevé d'identification à ce type de projet, de sorte que LAPP sera certainement à nouveau dans la course. Le LAPP est également en lice pour des projets internationaux. Ce type de demande est un défi bienvenu pour LAPP, car l'entreprise est en mesure de produire les câbles requis en Allemagne ou dans d'autres usines en Europe, tout en s'appuyant sur un centre d'excellence à Singapour et un site de production à Shanghai, ce qui constitue un atout majeur. "Nous disposons également d'un savoir-faire suffisant en Asie pour être en mesure de livrer des commandes importantes de centrales éoliennes avec une qualité optimale", déclare Andreas Müller.
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