Comme tout système haute performance tel que l’aviation longue distance, les plates-formes pétrolières offshore ou l’exploration spatiale, les systèmes solaires et éoliens exigent des composants robustes, modulaires et diagnosticables à distance.
Dans un parc éolien ou solaire de taille industrielle, un maillon faible peut compromettre à lui seul toute l’intégrité du système et interrompre la fourniture d’énergie. C’est pourquoi les professionnels du secteur remplacent les accessoires passifs et standardisés par des systèmes de composants intelligents et sur mesure qui anticipent les risques de temps d’arrêt, prolongent la durée de vie de l’infrastructure et réduisent les coûts globaux d’exploitation.
Les 5 innovations en matière d’accessoires de réseau qui sous-tendent cette évolution sont : les connecteurs modulaires 145 kV pour les parcs éoliens offshore, les systèmes de câbles pré-assemblés pour les systèmes électriques de réseau, les composants à capteurs, les kits de câbles modulaires et les polymères et matériaux d’étanchéité haute performance.
Cinq accessoires innovants qui redéfinissent la fiabilité des parcs éoliens et fermes solaires.
1. Connecteurs compatibles offshore pour une résilience à haute tension
Les parcs éoliens offshore s’inscrivent dans un contexte unique : mouvement constant, air chargé en sel, besoins de transmission à haute tension. Les connecteurs conventionnels peuvent souffrir de la corrosion, se desserrer ou se dégrader avec le temps.
L’innovation : des connecteurs 145 kV compacts, modulaires, conçus pour des applications éoliennes offshore permettent une transmission plus efficiente en provenance d’éoliennes toujours plus puissantes. Leur design compact simplifie leur installation dans des environnements contraints tout en minimisant la charge de flexion sur l’équipement connecté tel que l’appareillage électrique ou le transformateur. Conçus pour une performance à long terme, ils présentent une forte résistance à la corrosion, aux vibrations et à la pression. Ils sont ainsi parfaitement adaptés aux conditions difficiles et exigeantes de l’environnement sous-marin et offshore.
Le résultat : moins de points de défaillance, des intervalles de maintenance plus longs et une meilleure sécurité là où les réparations non planifiées sont difficiles et coûteuses.
2. Systèmes de câbles pré-connectés qui minimisent les erreurs humaines
Dans les zones reculées et à haut risque, chaque heure passée sur une installation électrique augmente l’exposition et les coûts. Les techniciens réseaux souffrent souvent de fortes fatigues et les erreurs d’installation telles que la surtension ou un mauvais alignement risquent de compromettre la performance à long terme.
L’ innovation : des systèmes de câbles assemblés, testés et pré-connectés en usine réduisent les besoins de manutention sur site, ce qui contribue à réduire les erreurs humaines et à accélérer l’installation dans les environnements difficiles.
Le résultat : une installation plus sûre et plus rapide et une meilleure fiabilité dès le premier jour, en particulier dans les environnements exigeants.
3. Accessoires équipés de capteurs pour détecter les défaillances avant qu’elles ne se matérialisent
Une défaillance au niveau d’un joint ou d’une terminaison est généralement invisible en début en raison de l’usure thermique, du stress mécanique, des vibrations et de l’humidité. Dans les parcs éoliens et solaires offshores, ces défaillances latentes peuvent passer inaperçues jusqu’à la panne.
L’innovation : des accessoires équipés de capteurs embarqués qui suivent les conditions internes telles que la température et le niveau d’isolation. Les données produites par le capteur sont directement intégrées grâce aux systèmes de contrôle et d’acquisition de données (SCADA) et aux plannings d’opérations et maintenance (O&M) prédictives qui permettent de faire un suivi intelligent ainsi que des diagnostics pertinents. Ørsted, leader mondial de l’éolien offshore et une des plus grandes entreprises d’énergies renouvelables au monde, intègre le diagnostic et le suivi de la performance des câbles à ses sous-station offshore afin de contribuer à la détection précoce des défaillances et limiter les arrêts non planifiés.
Le résultat : les problèmes sont détectés plus tôt, ce qui permet d’organiser une maintenance préventive à la place d’une réparation réactive. Ceci réduit de manière significative les temps d’arrêt et aide les opérateurs à passer à une gestion des actifs 100 % numérique et adaptée aux conditions.
4. Kits de connecteurs modulaires adaptés aux spécificités du site
Chaque parc éolien ou solaire a sa propre configuration. Les variations de terrain, les contraintes liées à l’agencement et la taille du projet sont des facteurs à prendre en compte dans la planification et l’installation des accessoires de câbles.
L’innovation : des kits de connecteurs modulaires adaptés aux spécificités du site contribuent aujourd’hui à réduire les erreurs et les retards sur les projets de renouvelable à grande échelle. Chaque parc éolien ou solaire présente ses propres contraintes (variations de terrain, espacement des équipements, géométrie de l’agencement) qui peuvent compliquer l’installation sur site. Afin de rationnaliser ce processus, des outils de modélisation système sont utilisés en amont pour concevoir des kits personnalisés de connecteurs pré-assemblés, adaptés aux spécificités physiques et au tracé de câble de chaque site.
Le résultat : cette approche modulaire, inspirée des pratiques utilisées dans les projets éoliens offshore et les grandes fermes solaires garantit une installation plus sûre et plus fiable, en particulier dans les environnements reculés et difficiles d’accès où le temps des techniciens est limité et ou les reprises sont coûteuses.
5. Matériaux résistant à plusieurs décennies de stress environnemental
L’exposition aux ultraviolets, au sel, au sable, à l’humidité, aux températures élevées et au cyclage thermique fait partie des dures réalités auxquelles sont confrontées les installations solaires.
L’innovation : des polymères haute performance (comme le matériau EPDM) et des matériaux de terminaison qui résistent à l’abrasion, aux variations de températures extrêmes et à l’usure à long terme. Ces composants sont conçus pour garder leur intégrité dans des conditions environnementales difficiles, qu’ils soient enterrés, exposés ou immergés.
Le résultat : des accessoires qui résistent à des années d’exposition sans se dégrader, contribuant ainsi à la stabilité du système sur la durée. Les développeurs d’éolien offshore utilisent aujourd’hui des systèmes de jonction qui résistent aux vibrations pour prolonger la durée de vie des accessoires dans un des environnements les plus hostiles. Les installations de production d’énergies renouvelables sont construites sur des terrains toujours plus extrêmes et confrontés aux aléas climatiques. Face à cette expansion, pouvoir compter sur des matériaux résistants et durable s’avère être crucial pour la performance et le retour sur investissement.
Des accessoires innovants pour une énergie éolienne et solaire plus résiliente demain
L’éolien et le solaire sont les deux piliers du mix énergétique global. Les accessoires connecteurs doivent donc évoluer afin de proposer des composants adaptés aux environnements extrêmes. Les innovations technologiques transforment ces accessoires autrefois passifs en solutions intelligentes, sur mesure et durables pour améliorer la fiabilité de tout le système et la rentabilité des parcs éoliens et solaires de grande taille.
Les accessoires connectés, équipés d’outils de diagnostics, connectés aux systèmes SCADA et optimisés grâce à une modélisation système aident les opérateurs à répondre aux attentes en termes de performance tout en gérant les coûts et les risques.
Dans les systèmes d’énergie décentralisés, même le plus petit composant a une grande responsabilité. Nexans fait figure de chef de file dans le développement d’accessoires innovants qui assurent une alimentation électrique ininterrompue et renforcent la fiabilité du système dans des environnements exigeants. En se concentrant sur un design robuste, des capteurs embarqués et une configuration basée sur une modélisation système, Nexans s’assure que ces connexions discrètes restent fiables, contribuant ainsi à la résilience des installations solaires et éoliennes.
