Des patchs chauffants pour les pales d’éolienne

En quoi le givre représente t'il un problème pour les éoliennes ?

D'une manière générale, le givre est effectivement une problématique qui affecte les éoliennes, à la fois en raison des vitesses très élevées en bout de pale (de l'ordre de 250 km/h), et parce qu'on installe souvent les éoliennes dans des zones rurales, où l’on peut effectivement rencontrer des conditions givrantes.

Dans la plupart des cas, il est vrai que les pertes de production liées au givre sont assez faibles, et sont de surcroît prises en compte au moment de l'élaboration du business plan. En général on peut considérer qu'elles sont de l'ordre de 1%.

En revanche certains sites sont plus sévèrement confrontés à ce problème que d’autres. C'est le cas en particulier d'un parc de Futures Energies à Rézentières, situé à 1100 m d'altitude dans le Cantal, près de Saint Flour. Dans ce parc, le givre est fréquent et génère effectivement des arrêts de machines et par conséquent des pertes de production relativement importantes.

Le parc a été mis en service en 2010, et jusqu’à présent, nous n'avions pas trouvé de solution efficace pour réduire ces pertes.
L’aspect sécuritaire, en particulier le risque de projection de glace, est également important pour l’exploitant du parc éolien.

Le lancement d'un appel à projets sur OpenInnov by ENGIE avait comme objectif de faire un état des lieux du marché et de voir si des solutions innovantes, compatibles avec nos exigences en matière de sécurité, existaient .

De façon plus précise, quel est le problème du givre sur une éolienne ?

En cas de présence de givre sur les pales, les systèmes de sécurité de la machine la détecte et arrête l’éolienne automatiquement.

Les réponses à l'appel à projets ont été très variées, proposant des peintures ou des vernis hydrophobes, et des systèmes chauffants comme celui qui a finalement été retenu.

Pour cet appel à projets, nous avons en effet reçu des réponses tout à fait intéressantes, avec, pour simplifier, deux types de technologies :

• des technologies dites passives, à base de peinture ou de vernis spécifiques que l'on applique sur les pales et qui ont pour but d'éviter que le givre ne se forme
• des technologies actives, chauffantes, qui utilisent une peinture dotée de propriétés spécifiques dans laquelle on fait circuler du courant électrique pour la chauffer et faire disparaître le givre et/ou empêcher sa formation.

C'est cette technologie que nous avons privilégiée, en raison du retour d’expérience interne peu favorable concernant l'utilisation de peintures passives. En effet, assez rapidement la peinture passive se salit, devient moins efficace et nécessite une nouvelle application ce qui rend son coût prohibitif.

Le procédé que vous avez retenu, de patch chauffants, est encore un procédé en test ?

Oui, très clairement. Nous avions déjà travaillé sur ce produit il y a 2-3 ans. A l’époque , cette technologie était vraiment balbutiante. Le procédé est désormais plus mature, porté par une très solide PME française, spécialisée notamment sur le système d'adhésifs qui permet de coller les patchs chauffants sur les pales. Cette PME a pu effectuer des tests grandeur nature au cours de l’hiver dernier, avec des résultats globalement satisfaisants, même si des problèmes techniques restent à résoudre.

C'est d'ailleurs cette perspective de pouvoir collaborer avec eux à la résolution de ces problèmes qui a séduit le jury.

Ils ont bien identifié le problème technique qui reste à régler, à savoir comment assembler durablement les patchs chauffants, en les reliant électriquement les uns aux autres compte tenu des efforts sur les pales. Il est important pour nous de pouvoir être associés avec eux et le fournisseur d’éoliennes à la résolution de ce problème et à l’intégration de la solution proposée .

La forme que pourra prendre ce partenariat reste à discuter avec eux.

Futures Énergies est une filiale du Groupe ENGIE, acteur de référence des énergies renouvelables en France : éolien, solaire et énergies marines. Futures Energies exploite 26 parcs éoliens et deux parcs solaires en France et alimente plus de 500 000 personnes en électricité d’origine renouvelable.