Huit projets d'énergie océanique représentant la première série d'essais en eau libre sur le site d'essai d'énergie des vagues PacWave South de 20 MW au large de la côte de l'Oregon ont recueilli un financement fédéral combiné de 25 millions de dollars pour soutenir la recherche technologique, le développement, et démonstration à l'installation pionnière.
Le bureau des technologies de l'énergie hydraulique (WPTO) du Département américain de l'énergie (DOE) a annoncé le 25 janvier les sélections de projets dans le cadre de son programme "Promotion des technologies de l'énergie des vagues grâce à des tests en eau libre à PacWave". Les sélections de projets sont remarquables car ils sont parmi les premiers dans une véritable installation d'essai en eau libre dédiée à l'accélération de la technologie de l'énergie des vagues vers la viabilité commerciale.
PacWave South : des tests pionniers dans des conditions océaniques ouvertes
« Les vagues sont créées lorsque le vent souffle sur la surface de l'eau libre dans l'océan, et ce mouvement génère une grande quantité d'énergie naturelle », a expliqué OMCP. Pour capter cette énergie et la convertir en électricité sans carbone, les chercheurs utilisent des WEC, mais "pour faire progresser les convertisseurs d'énergie des vagues, il faut tester dans des conditions réalistes", a-t-il noté. "Cependant, les tests en haute mer sont difficiles en raison des problèmes d'autorisation et du peu de sites de test disponibles."
PacWave South est l'une des deux zones de test situées au large de la côte du Pacifique, près de Newport, dans l'Oregon. PacWave North, déjà un site établi pour les prototypes à petite échelle et les technologies du marché maritime, est situé à deux miles de la côte dans des eaux moins profondes et plus près du port que PacWave South. PacWave South, dont la construction a commencé en juin 2021, est situé à sept milles au large de la côte, sur le plateau continental extérieur de l'océan Pacifique. Une fois terminé en 2023, le site d'essai en haute mer se composera de quatre postes d'amarrage, qui occuperont deux milles marins carrés d'océan avec un chemin de câble vers le rivage d'environ 12 milles de longueur.
Le site est autorisé à tester jusqu'à 20 convertisseurs d'énergie des vagues sur les quatre postes d'amarrage, ce qui permet de tester différentes technologies en même temps. L'ensemble de l'installation aura une puissance de sortie maximale de 20 MW. Chaque poste d'amarrage aura une connexion de câble d'alimentation et de données dédiée, d'une capacité de 5 MW, à l'installation de connexion et de surveillance des services publics sur le rivage.
PacWave South découle d'un prix concurrentiel de 35 millions de dollars accordé en 2016 par le DOE à l'Oregon State University (OSU) pour autoriser, concevoir, construire et exploiter l'installation de test d'énergie des vagues en eau libre. En mars 2021, la Federal Energy Regulatory Commission a accordé une licence pour construire et exploiter l'installation, culminant "un processus réglementaire sans précédent qui a duré près de 10 ans", a déclaré l'OSU. Selon WPTO, une fois terminé, PacWave South sera la "première installation de test d'énergie des vagues en eau libre accréditée, connectée au réseau et préautorisée".
Technologies innovantes de conversion de l'énergie des vagues
Cependant, les récompenses du DOE cette semaine sont également remarquables pour la gamme de technologies innovantes de conversion d'énergie des vagues (WEC) qu'elles prendront en charge. Les projets sélectionnés incluent :
Pilote CalWave 50 kW chez PacWave. CalWave Power Technologies, basée à Oakland, en Californie, et ses partenaires American Bureau of Shipping, Eaton Corp., Evergreen Innovations, Fluor, Glosten Associates, Sause Brothers et Thompson Metal Fab. recevra 7,5 millions de dollars pour déployer et tester le dispositif WEC xWave de 50 kW de CalWave chez PacWave. "L'objectif de ce projet est de faire progresser l'efficacité de la technologie et d'augmenter sa rentabilité", a déclaré WPTO.
Énergie offshore autonome. Columbia Power Technologies, basée en Virginie, et ses partenaires EC-OG, Sea Engineering, 48 North Solutions, EOM Offshore, Viasat/Rignet, DNV-GL, Durham & Bates, Vicor, Cardinal Engineering et Harris Thermal utiliseront leur prix de 4,2 millions de dollars pour faire progresser le système d'alimentation offshore autonome (AOPS) SeaRAY k2 de Columbia Power Technologies jusqu'à la commercialisation. "Le SeaRAY k2 AOPS se compose du SeaRAY k2 WEC avec un maintien en position entièrement intégré (ou la possibilité d'effectuer des ajustements pour maintenir sa position) et la capacité de collecter et d'envoyer des données et de stocker de l'énergie. Il est conçu pour prendre en charge les activités et équipements offshore sans pilote, y compris les véhicules sous-marins, les ensembles de capteurs et les équipements d'exploitation », a déclaré WPTO.
Absorbeur ponctuel multimode. Oscilla Power et ses partenaires Applied Control Engineering, Applied Motion Systems, DNV-GL ; Glosten Associates, Spencer Fluid Power et Marine Systems Modeling travailleront pour améliorer les performances du Triton WEC identifié lors de précédents projets financés par le WPTO. L'équipe développera également une conception détaillée d'un système pouvant être testé dans les installations de PacWave et générera des dessins de conception en vue de la construction de l'appareil. Le projet recevra 1,8 million de dollars de financement du DOE.
« Centipod » WEC Design. La société californienne Dehlsen Associates recevra également 1,8 million de dollars pour concevoir le Centipod 1P6 (C1P6), un absorbeur ponctuel WEC. "Un absorbeur ponctuel est un type de WEC plus petit, par rapport à la taille moyenne des vagues, qui peut absorber de l'énergie à l'aide d'une bouée flottante attachée à un point de référence fixe", a expliqué WPTO. "Le C1P6 utilise un petit système de prise de force contrôlable, qui transforme l'énergie absorbée par la vague en électricité." Le WEC utilise également un flotteur gonflable qui offre un potentiel d'amélioration significative des coûts, a déclaré le WPTO. Les partenaires du projet incluent : Tension Technology International, Elliot Bay Design Group LLC, McCleer Power Inc, DNV, Cinch Inc, Flexlife Group Inc et l'Université du New Hampshire.
Système d'absorption intelligent. Récompensé de 4 millions de dollars dans le cadre d'un projet qui « fera progresser l'industrie de l'énergie marine dans son ensemble », Littoral Power Systems, basé au Massachusetts, combinera l'apprentissage automatique et la modélisation prédictive avec un nouveau système léger d'absorption ponctuelle multi-axes. "Ce projet vise à déployer le NeuralWEC dans le but de démontrer que l'utilisation de contrôles de surveillance basés sur des capteurs et basés sur l'intelligence artificielle dans des états de mer réels peut doubler la rentabilité d'un WEC", a déclaré WPTO. Les partenaires du projet incluent les poids lourds de l'industrie GE Research, Rohrer Technology Inc., RTI Wave Energy, Kelson Marine Co. et Ballard Marine Construction. L'Université Marquette sera également un partenaire clé.
Test en eau libre d'un générateur de prise de force à résonance électromagnétique. Université d'État de Portland et AquaHarmonics ; Puissance CalWave ; FluxMagic, Inc. ; Puissance d'oscillation ; et Resolute Marine Energy, s'associeront quant à eux à un autre projet qui obtiendra 4 millions de dollars. Le projet prévoit de tester et de valider un nouveau type de technologie de composant WEC de prise de force à résonance électromagnétique. "En utilisant cette technologie de prise de force, un WEC peut être en mesure de générer de l'énergie avec un rapport de puissance crête/moyenne favorablement faible de 3:1", a déclaré WPTO. Un rapport de puissance crête à moyenne inférieur peut indiquer une conception bien adaptée à l'intensité des vagues anticipée, a-t-il expliqué.
Fonctions sources paramétriques pour les WEC.L'Université de Washington et Integral Consulting recevront 1,2 million de dollars pour créer une bibliothèque d'événements acoustiques qui aidera les développeurs et les régulateurs du WEC à répondre aux préoccupations concernant le son des WEC. "Les chercheurs effectueront des mesures acoustiques à PacWave, puis détecteront, localiseront et identifieront les sons attribuables aux WEC", a déclaré WPTO.
Un outil d'intégration et d'évaluation des données environnementales pour soutenir les cadres de gestion adaptative de l'énergie marine. Integral Consulting dans un autre projet qui obtiendra 379 millions de dollars cherchera à développer et à démontrer un outil d'évaluation de l'intégration des données environnementales (EDIA) soutenir des cadres efficaces de surveillance environnementale et de gestion adaptative pour les projets d'énergie marine. L'outil EDIA servira de référentiel central pour toutes les données environnementales collectées à PacWave.
—Sonal Patel est un rédacteur en chef adjoint de POWER (@sonalcpatel, @POWERmagazine).
