Pelamis

1/Présentation

Voici un extrait d'un reportage de France 2 qui présente le Pelamis :

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Le Pelamis a été créé par la société écossaise Ocean Power Delivery. C'est un des projets les plus avancé. Un parc de Pelamis est d’ailleurs installé au large de la côte portugaise.
Pelamis vient du grec Pelagos (la mer) et de Mionas (le muscle). Pelamis signifie donc    « Le Muscle de la Mer ». Son nom vient d’un serpent de mer de la mythologie grecque.
Pour ce système, le coût est assez élevé puisque 9 millions d'euros ont étés utilisées pour lancer le projet au Portugal, qui a inauguré la première application commerciale du
Pelamis en septembre 2008.
Cette structure est à demi immergée et pèse 750 tonnes. Elle est composée de quatre cylindres qui sont reliés par des articulations. Le tout mesure 124m de long pour un diamètre de 3.5m. Pelamis produit de l’électricité grâce aux articulations souples, et l’achemine à la cote par des câbles sous marins.

2/Principe de fonctionnement

 
Placé où la profondeur est de 50 à 60 mètres et à cinq kilomètres de la côte, le Pelamis est donc un grand "serpent de mer".

Pelamis est composé de quatre tubes cylindriques en métal (cuivre et acier inoxydable), d'énormes flotteurs reliés les uns aux autres par d’autres petits modules articulés. Les liaisons entre ces cylindres sont souples.
Le Pelamis se positionne dans le sens de la vague, et est amarré à l'aide de câbles à 1,20 mètres sous la vase, de manière à toujours faire face aux vagues : le point d'ancrage est entouré d'une sorte de harnais servant aussi de gouvernail, le yoke.

 
Grace à ses parties souples le pelamis ondule ainsi à la surface de l’eau avec la houle :

Des pompes à huile sont alors actionnées, le fluide est envoyé sous pression au niveau d’un moteur hydraulique, qui entraîne un alternateur. L’électricité est ainsi produite.

La houle ondule sur deux axes : un axe horizontal et un axe vertical. Cette double ondulation met en mouvement les cylindres les uns par rapport aux autres, ce qui compresse ou étire les manchons aux articulations. Des pistons sont alors actionnés, ceux-ci envoient de l'huile dans un ballon, relié au moteur hydraulique.
A ce moment, l'énergie cinétique est convertie en énergie électrique, et l'huile va ensuite dans un réservoir à faible pression et est renvoyée dans les quatre pompes à huile, deux sur chaque axe ondulatoire. Elle retourne ensuite dans le ballon par les pistons, et ainsi de suite...

Le moteur hydraulique est dipolaire, il fonctionne lorsque le liquide va dans un sens et l’autre. Le courant produit est acheminé jusqu'au transformateur dans le museau du serpent. (Le courant alternatif produit par l’alternateur est ainsi directement transormé en courant continu). Il est ensuite transporté jusqu'au continent par des câbles sous-marins en fibre optique, et est directement injecté dans le réseau nationnal.

L'ensemble du dispositif est commandé à distance par une station de contrôle sur la côte «Nous pouvons la faire remuer davantage dans les petites vagues pour maximiser l'énergie et, à l'inverse, limiter ses mouvements dans les grosses pour limiter les risques de casse», explique Martin Shaw, responsable de ce projet chez OPD.
A ce niveau, un terminal choisit de repartir l'électricité sur le réseau en fonction de la force de la houle. Celle-ci peut être prévue jusqu'à trois jours à l'avance grâce aux données maritimes enregistrées par la station.
Le Pelamis a une espérance de vie de 15 ans environs.

3/Avantages et inconvénients

 
Avantages

-Ces machines ont un impact environnemental assez faible. La ferme houloumotrice est quasiment invisible de la côte puisque les flotteurs se trouvent au ras de l’eau . Le Pelamis ne pollue donc pas visuellement (ou très peu)

-Il y a peu de frais d’installation puisqu'il n'y a pas de fondation : le Pelamis est transporté sur une remorque puis ensuite amarré en mer. Sa mobilité permet une maintenance aisée (remorquage à terre)

-Peu de déchet sont produit lors de sa construction.

-Le Pelamis, à la fin de sa vie, peut par exemple être coulé au fond de l'océan afin d'être recyclé en récif artificiel. Les récifs artificiels permettent le développement d'un riche écosystème. Ils peuvent être des blocs de béton, des carcasses d'automobiles ou de bateaux, voir de vieux pneus.

-Enfin, la mise en place du dispositif est en accord avec les autres utilisateurs du domaine maritime, pêcheurs et plaisanciers par exemple : les comités locaux et les associations de pêcheurs se sont arrangés avec les services publics Portugais pour définir des zones ne pouvant pas gêner leur activité.

Pelamis avec balises de signalisation nocturnes

Inconvénients

-Les fermes houmoulotrices sont interdits aux bateaux, ce qui peut être un problème pour la naviguation.

-Les déchets solides rejetés dans le but de devenir des récifs doivent être implanté dans des sites rigoureusement sélectionnés, pour veiller à ne pas déranger la faune et la flore. Les matériaux et la forme du récif jouent un rôle particulièrement important. Il faut donc étudier l’éventuelle possibilité que le Pelamis devienne un récif.

-On ne peut installer les Pelamis trop loin des cotes : il faudrait plus de câbles pour le transfert d’électricité et pour les points d’ancrage, il y aurait moins de stabilité (profondeur plus forte) et le prix du kilowatt serait plus élevée. (pourtant, c’est en haute mer que la houle est plus régulière et puissante)

-Le Pelamis reste un engin lourd : le remorquage est difficile,et la maintenance ne peut s’effectuer que lors de certaines saisons. Ici, un cylindre de Pelamis :

- les flotteurs et articulations sont exposés aux agressions du milieu marin. Pelamis n’est pas insensible a la corrosion, et les prototypes ont du être réparés plusieurs fois à cause de fuites.

-L'installation d'une ferme Pelamis est loin d'être gratuite : Le premier projet portugais à lui seul a coûté 9 millions d'euros. Le pays doit donc s’investir économiquement, cependant, les résultats en valent certainement la peine, du moins si la zone est bien exposé à la houle.

Il ne faut pas oublier les gaz rejetés lors de sa fabrication et son transport lors des différentes maintenances. Aucune énergie n'est donc totalement "propre".

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4/Production estimée

 
750 kW : c’est la puissance généré par un convertisseur Pelamis. Ceci pourrait alimenter 500 foyers. On constate qu'un parc de machine d'une surface de 1 km² délivrerait de l’énergie pour alimenter 20 000 foyers, ce qui est tout de même considérable.
Ce ’serpent de mer’ mécanique produisant de l’électricité à partir des vagues devrait prochainement voir sa population se multiplier au large des côtes portugaises.
La première phase du projet comprend 3 Pelamis qui offrent une puissance de 2,25 MW au large des côtes d’Aguçadoura, dans le nord du pays. Ils ont été déployés à près de 5 km des côtes. La deuxième phase du projet prévoit 25 machines supplémentaires, pour une puissance de 18,75 MW.

Aguçadoura se situe au nord du Portugal. 
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Vérification : Si en une heure, le Pelamis peut produire 2,25 MW soit 2250 kW, en un an, il peut créer 20 millions de kW (arrondi ne tenant pas compte des maintenances).
 

Selon l'ADEME, La consommation annuelle d’électricité d’un ménage moyen(2,1personnes, hors chauffage, eau chaude et cuisson) est d’environ 4 000 kWh, mais elle atteint facilement 8000 kWh. Ainsi, un Pelamis peut alimenter près de 3000 foyers en un an, ce qui est cohérent avec les chiffres annoncés.

Jason Bak, président de Finavera Renewables, à Vancouver souligne le faible impact de ces systèmes sur l’environnement et précise que, grâce à celui-ci, des bouées (d'un autre type que Pelamis) devraient produire de l’électricité au large de la Californie à partir de 2012.

Sources photos : www.pelamiswave.com