Wave Star optimise la production de ses centrales d’énergie avec Rockwell Automation
La récupération de l’énergie des vagues est un sujet d’actualité à l’heure où les énergies renouvelables occupent le devant de la scène. Mais certains industriels s’en occupent de longue date. Ainsi Wave Star se consacre depuis 2003 au développement d'une technologie commerciale fiable de production d'énergie à partir des vagues.
Wave Star a prouvé l'efficacité de son concept breveté sur une machine d'essai à l'échelle 1:10. La machine a fonctionné jour après jour en pleine mer - bravant plus de 15 tempêtes - avec un minimum de maintenance.
En septembre 2009, une section expérimentale de 500 kW de la machine a été installée en mer du Nord, au large du Danemark. Impressionnant avec ses 40 mètres de long et ses deux flotteurs de 5 mètres de diamètre, ce démonstrateur, relié au réseau électrique, est situé à 300 mètres au large de Hanstholm par une profondeur d'eau de 7 m. Il s'agit d'une étape déterminante dans ce projet d'envergure internationale. A terme la machine complète aura une longueur de 70 m et sera équipée de 20 flotteurs.
« Contrairement à d'autres concepts de production d'énergie à partir des vagues, notre machine, qui repose sur une technologie standard offshore, ne constitue pas une barrière qui s'oppose aux vagues, mais flotte perpendiculairement au courant. Ainsi, les vagues déferlent sur toute la longueur de la machine et l'énergie est récupérée dans un processus continu », explique Laurent Marquis, directeur technique de Wave Star.
De part et d'autre de la machine Wave Star se trouvent un certain nombre de flotteurs hémisphériques semi-immergés. Lorsqu'une vague arrive, les flotteurs emportés par la crête se soulèvent, l'un après l'autre, jusqu'à ce que la vague retombe. Chaque fois qu'un flotteur se soulève, un piston pousse de l'huile hydraulique dans le système de transmission de la machine à une pression pouvant atteindre 200 bars. Cette huile entraîne un moteur hydraulique relié à un générateur produisant de l'électricité.
Comme la longueur de la machine équivaut à plusieurs longueurs de vagues, les flotteurs fonctionnent en continu pour récupérer l'énergie et en assurer une production régulière. La machine dispose également d'une protection efficace contre les tempêtes, car lorsque les vagues atteignent une certaine hauteur, les flotteurs sont automatiquement soulevés hors de l'eau.
Gérer la production en temps réel
Le concept peut sembler simple, néanmoins compte tenu du caractère aléatoire des vagues en termes de hauteur, fréquence et longueur, un système de commande sophistiqué est indispensable pour pouvoir récupérer efficacement le plus d'énergie possible. Pour cela, Wave Star a choisi dès 2004 Rockwell Automation comme fournisseur principal et utilise ses contrôleurs d'automatisme programmables (PAC) ControlLogix Allen-Bradley pour gérer l’ensemble de la machine.
Le système de commande doit mesurer et gérer de multiples variables dans le système hydraulique - telles que la vitesse, le mouvement, l'accélération, la pression et les charges - et y parvient grâce à un algorithme avancé, mis au point par Wave Star, qui tourne sur un contrôleur d'automatisme programmable ControlLogix Allen-Bradley.
La solution mise en œuvre par Wave Star, bien que simple, est extrêmement puissante et illustre de manière probante comment un ensemble de composants de commande, de visualisation et d'E/S provenant d'un même fournisseur peut fonctionner en parfaite corrélation afin d'atteindre l'objectif voulu. Cette solution offre non seulement les capacités de contrôle en boucle fermée requises par Wave Star pour maîtriser le processus de production d'énergie, mais elle procure aussi une visibilité claire du processus, tenant l'opérateur informé de toutes les variables et fonctions importantes.
« Le processus de régulation qui incombe à l'automate est extrêmement complexe. Les multiples flotteurs et multiples paramètres d'entrée génèrent un énorme flux de données, que l'automate programmable doit parvenir à traiter le plus efficacement possible ». Les entrées/sorties FLEX I/O Allen-Bradley participent aussi de manière essentielle à l'architecture, reliant de nombreux points de données à l'automate programmable, tandis que la visibilité du processus, la saisie des données historiques et temps réel sont assurées par FactoryTalk View sur une interface homme-machine centralisée.
La solution proposée par Rockwell Automation intègre également la technologie Powermonitor Allen-Bradley, utilisée pour récolter les informations relatives à l'énergie générée, telles que la charge et la qualité du courant. Transmises à l'automate programmable, ces informations contribuent à optimiser la génération d'énergie.
Jean-François Prevéraud
Pour en savoir plus : http://wavestarenergy.com/ & http://www.rockwellautomation.fr/
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