Le concept du WaveRoller

WaveRoller wave energy device under water - cropped Une ferme de plusieurs unités de WaveRoller à marée haute

Le WaveRoller est un appareil qui transforme les vagues marines en énergie et en électricité. La machine fonctionne dans les zones proches du littoral (à environ 0,3-2 km du rivage) à des profondeurs entre 8 et 20 mètres. Elle est en grand partie ou complètement submergée, dependant de la marée, et ancrée au fond marin. Une seule unité du WaveRoller (un panneau) est évaluée entre 500 et 1000 kW, avec un facteur de capacité de 25 à 50 % en fonction des conditions de vagues sur le site.

L’histoire de l’invention

L’idée simple mais très forte de la conception du WaveRoller est venue comme une prise de conscience quand le plongeur professionnel finlandais Rauno Koivusaari explorait une épave. Il a remarqué qu’une très lourde partie plate du navire bougeait en avant et en arrière, conduite par l’énergie de la poussée de l’eau sous la surface, les vagues marines. Depuis cette première idée, le concept du WaveRoller a connu différents cycles de construction de prototypes, testés en laboratoires, de réalisations de simulations extrêmement sophistiquées et de modélisations numériques avant de déployer finalement les appareils-tests en conditions réelles dans l’environnement marin, d’ajuster l’échelle et de réitérer le cycle de développement.

Comment cela marche

Le WaveRoller fonctionne fondamentalement de la même manière que la partie plate de l’épave que Rauno a observée. Le mouvement de va-et-vient de l’eau conduit par le déplacement de la vague initie la marche du panneau composite. Afin de maximiser l’énergie que le panneau WaveRoller peut absorber des vagues, l’appareil est installé sous la surface à une profondeur d’environ 8 à 20 mètres, là où le déplacement de la vague est le plus puissant. Le panneau couvre quasiment la totalité de la colonne d’eau depuis le fond sans briser la surface. Cela permet au panneau de ne pas saillir du paysage marin et d’éviter la création de matière qui alourdirait la structure.

Quand le panneau WaveRoller bouge et absorbe l’énergie des vagues marines, les pompes à piston hydraulique attachées au panneau pompent le fluide hydraulique à l’intérieur d’un circuit hydraulique fermé. Tous les éléments du circuit hydraulique sont enfermés dans une structure hermétique à l’intérieur de l’appareil et ne sont pas en contact avec l’environnement marin. Par conséquent, il n’y a pas de risque de fuite dans l’océan. Les fluides à haute pression sont introduits dans un moteur hydraulique qui alimente un générateur électrique. La production électrique de cette centrale à énergie houlomotrice renouvelable est ensuite acheminée au réseau de distribution électrique via un câble sous-marin.

Production d’énergie et fonctionnement

La production d’énergie d’un seul WaveRoller, autrement dit le rendement d’un seul panneau, varie entre 500 et 1000 kW. Les différences de rendement sont dues à la puissance des vagues localement. (Lire plus dans Ressources mondiales d’énergie houlomotrice)

Quand plusieurs WaveRollers sont installés sur un site unique, on parle de centrales houlomotrices ou de réseau. Ces centrales peuvent comporter des dizaines d’appareils, si bien qu’une partie de l’infrastructure du site est répartie parmi les machines, réduisant ainsi le coût d’une unité individuelle. Comme chaque WaveRoller est équipé d’un générateur électrique embarqué, la production de plusieurs appareils peut être combinée par des câbles et un poste électrique. Les grandes centrales ont la capacité nominale d’une centrale électrique commerciale.Explanation of WaveRoller movement Une des caractéristiques unique du WaveRoller qui garantit son efficacité coût tout en délivrant un rendement énergétique fiable est son concept de fonctionnement et de maintenance particulier. Les unités de WaveRoller consistent en de larges citernes de ballast remplies d’air et pouvant donc être submergées sur leur lieu de fonctionnement. Ces citernes peuvent être remplies d’eau pour submerger la base. Bien que le convertisseur d’énergie houlomotrice demeure entièrement submergé pendant le fonctionnement régulier, il peut être facilement renvoyé à la surface pour maintenance en vidant les citernes de ballast. Nul n’est donc besoin de d’opérations de plongée complexes, couteuses et potentiellement dangereuses pour l’entretien du WaveRoller. De plus, l’appareil peut être installé ou mis en service sans équipement au coût supplémentaire tels que de grandes grues ou des plates-formes auto-élévatrices.