Présentation

Le projet FEDRE (Fondations d’Eoliennes Durables et REpowering) permettra à terme d’améliorer la compétitivité de la filière en optimisant les fondations des éoliennes et d’améliorer l’intégration de l’éolien dans le paysage énergétique français. Ce projet R&D a été labélisé par le pôle de compétitivité Tenerrdis et bénéficie d’un financement dans le cadre du 25e appel à projets FUI-Région.Les objectifs principaux de ce projet sont de :

• trouver des solutions techniques innovantes pour réemployer les fondations existantes lors des phases de repowering ou lorsqu’il est décidé de remplacer une éolienne par une machine plus puissante,
• rechercher une conception évolutive des fondations au cours du temps pour leur permettre de reprendre des charges plus importantes et installer deux, voire trois, générations successives d’aérogénérateurs.

Le marché potentiel du repowering est très important puisqu’au bout de 20 à 25 ans, toutes les éoliennes installées, frappées par leur obsolescence mécanique, devront être déconstruites pour être reconstruites. Pour proposer des solutions de repowering, une étude approfondie de la fondation existante sera menée pour déterminer sa capacité à accepter des charges plus importantes. Cette étude se focalisera sur les mécanismes développés dans un système complexe constitué par une éolienne, la liaison entre l’éolienne et sa fondation, ses éléments de fondation et le sol. Cette meilleure définition des mécanismes permettra d’optimiser les systèmes de fondations et de les concevoir afin qu’ils soient réutilisables en supportant les évolutions technologiques des éoliennes. La « fatigue » d’une fondation existante ayant subi des cycles de chargements alternés et combinés sera aussi particulièrement étudiée afin d’être en mesure de connaître précisément la capacité d’une fondation après une certaine durée de service. En complément à ces études sur les mécanismes, des actions seront menées pour tester des solutions de renforcement de la semelle existante et du sol de fondation.Dans ce cadre, l’instrumentation d’une éolienne et de ses fondations (le démonstrateur) sera réalisée au printemps 2019. Elle permettra de mesurer précisément les sollicitations transmises du mât de l’éolienne vers le sol de fondation. Les modélisations physiques en laboratoire des mécanismes de transfert de charge et les modélisations numériques seront calibrées à partir des résultats de mesures du démonstrateur. Ce démonstrateur a aussi pour vocation de proposer une démarche de « Structural Health Monitoring ». La modélisation physique sera basée sur des maquettes représentant les différents éléments de la fondation. Ces maquettes sont un complément au démonstrateur pour analyser finement les mécanismes de transfert de charge en maitrisant les sollicitations appliquées et permettront de tester des solutions de repowering. Des modèles numériques complexes seront développés pour simuler le comportement des fondations d’éoliennes et permettront d’aboutir à une amélioration des codes de dimensionnement. Une optimisation des fondations d’éoliennes, de leur maintenance et de leur réemploi possible lors des phases de repowering succèdera à l’ensemble de ces actions.Cette étude permettra au terme du projet FEDRE de proposer des solutions de repowering adaptées à chaque cas après une auscultation de la fondation et du sol encaissant.