Évaluation de la durée de vie des éoliennes semi-submersibles par la méthode d'évaluation des risques de Gaidai

Résumé Alors que l'agenda mondial se tourne de plus en plus vers ce que l'on appelle le défi du changement climatique et la réduction des émissions de carbone, la recherche sur les sources d'énergie verte et renouvelable devient de plus en plus populaire. L'énergie éolienne en mer, produite par des éoliennes flottantes (c'est-à-dire des FOWTs), est un tel substitut. C'est une partie industrielle significative de l'industrie contemporaine de l'énergie éolienne en mer et produit de l'électricité propre et renouvelable. L'évaluation précise de la durée de vie opérationnelle des FOWTs est une question de sécurité technique importante, car les charges environnementales in situ peuvent entraîner des dommages par fatigue ainsi que des dynamiques structurelles extrêmes, pouvant causer des dommages structurels. Dans cette étude, les charges environnementales hydrauliques et aérodynamiques in situ, qui agissent sur les FOWT, données les conditions de mer locales réelles, ont été évaluées numériquement à l'aide du logiciel FAST couplé non linéaire aérodynamique-hydraulique-servo-élastique. FAST combine des modèles aérodynamiques et hydrodynamiques pour les FOWT, des modèles de dynamique des systèmes de contrôle et électriques, ainsi que des modèles de dynamique des structures, permettant une simulation MC non linéaire couplée en temps réel. L'outil logiciel FAST permet l’analyse d'une gamme de configurations de FOWT, y compris des rotors à axe horizontal à 2 ou 3 pales, la régulation du pas et du décrochage, un moyeu rigide et un moyeu oscillant, des rotors au vent et sous le vent. FAST repose sur des modèles d'ingénierie avancés — dérivés des lois fondamentales, mais avec des hypothèses et des simplifications appropriées, complétés par des données expérimentales lorsque cela est applicable. La méthode d'évaluation de la fiabilité de la durée de vie, récemment développée par Gaidai, étant bien adaptée à l'évaluation des risques d'une variété de systèmes énergétiques durables, éprouvant des charges environnementales in situ non linéaires, potentiellement extrêmes, tout au long de leur durée de service prévue. Le principal avantage de la méthodologie d'évaluation des risques préconisée par Gaidai étant sa capacité à traiter simultanément un grand nombre de degrés de liberté des systèmes dynamiques, correspondant aux composants critiques du système.