Installation de parcs éoliens et SAV

Transcription

1 COURS ENERGIE EOLIENNE - Installation de parcs éoliens et SAV Pierre-Nicolas BIHEL

2 Transport et installation p2

3 Introduction Film p3

4 Le transport Le transport est un gros poste dans l éolien en comparaison à d autres projets de centrale Encombrement des éléments et notamment des pales Nombre de convois: 8 à 10 convois exceptionnels par éolienne 3 pour le mât 3 pour les pales 1 pour la nacelle, 1 pour le moyeu 2 pour la grande grue Accessibilité: les parc éoliens sont souvent installés dans des zones rurales (routes étroites, relief accidenté, etc ) ~75k / MW transporté p4

5 Les moyens de transport Maritime fluvial Avantages: Pas de problème d accessibilité, pas de permis Inconvénient: chargement / déchargement p5

6 Les moyens de transport Routes: Pour aller jusqu au lieu d installation Reconnaissance d itinéraire nécessaire Difficultés d acheminement (ronds points, zones accidentées, ) Ferroviaire p6

7 Transport p7

8 Transport p8

9 L installation Les phases principales: Adaptation des routes, des pistes d accès, des zones d entreposage et de grutage Travaux de terrassement Mise en place des fondations Préparation du chantier (locaux techniques, outillage, connexion réseau...) Contrôle des infrastructures Livraison du matériel sur site Acheminement de la grue Câblage «Commissioning» Tests Réception p9

10 L installation Exemple d un projet de 11 éoliennes Signature contrat 1* 2* 3* 4* Départ usine des machines Travaux de préparation du parc (environ 6 mois) 1: Excavation et coulage des fondations, zones de grutage, zones de stockage, routes 2: Sous-station électrique, câblage, transfo prêt pour mise sous tension 4: Ligne de communication (scada) 3: Locaux techniques de chantier p10

11 L installation Exemple d un projet de 11 éoliennes Signature contrat Phase d installation 1* 2* 3* 4* Départ usine des machines Câblage Tests Installation des éoliennes Transport (convois exceptionnels): environ 1 semaine par éolienne (transport séquencé) Levage et installation: environ 2 jours par éolienne Câblage, tests, mise en service: environ 2 mois pour le parc p11

12 Montage des éoliennes Montage des 3 segments de tour Grue forte charge 600t Assemblage de la nacelle puis du rotor Durant les opérations de levage, le vent doit être limité à 5m/s Avec de bonnes conditions météo, le levage de l éolienne peut être réalisée en 2 jours La zone de grutage doit être plane et accepter de très fortes charges Le rotor est monté en une fois si le terrain le permet, pale après pale si le terrain est accidenté Montage du rotor complet au sol p12

13 Maintenance p13

14 Développement de projet 5-10 ans Installation 6mois-1an Opération 20 ans SAV p14

15 Les types de maintenance Maintenance préventive Maintenance curative Maintenance prédictive Prestations: Mise en service Maintenances annuelles Entretiens planifiés Ex: Serrage de boulons Echantillonnage huile multiplicateur Prestations: Réparations Remplacements Ex: Stratification d une pale endommagée Remplacement de multiplicateur Prestations: Analyse vibratoire Analyse électrique Thermographie infrarouge Ex: Identification défaut d engrenage Planifier changement roulement p15

16 Les types de prestations Formations 2 ans 5 ans 10 ans 20 ans Garantie défauts machine Garantie de disponibilité Indispensable Standard Fréquents mais coûteux Rares Pièces détachées Maintenance prédictive Construction du contrat de SAV «à la carte» Le standard est un contrat toutes garanties autours de 5 ans Mais la tendance est à la signature de contrat long terme Maintenance curative Télésurveillance Maintenance préventive p16

17 Les types de garanties proposées par le fabricant Garantie de bonne fin de mise en service Garantie «défauts machine» : réparations des pannes machine, des vis cachés, fourniture des pièces et de la main-d oeuvre Garantie de disponibilité: TT Disponibilité= 100%* ( D ( GD+ OD)) TT TT: 8760h; D: temps de panne; GD: temps de panne du réseau; OD: temps de panne non imputable au fabricant Généralement entre 95% et 98% Garantie de performance (courbe de puissance électrique): La courbe de puissance doit être conforme aux spécifications contractuelles Garanties d émissions sonores (en db(a) à 10m au pied de l éolienne): Garantie de productible: Rare, car couvre le risque du potentiel éolien p17

18 Competent solutions in all phases of a wind power Organisation plant project des services Antenne régionale Planification Outillage Pièces détachées (suivant la taille) Management local Ingénierie locale QHSE Télésurveillance Détection Dispatching Monitoring Techniciens site Equipe «au pied de l éolienne» Maintenance préventive Maintenance Curative Remplacements ~2 techniciens /20 machines Back-office Pool d experts Résolution des cas technologiques Pièces détachées Politique SAV Management global p18

19 Les acteurs Les fabricants Vestas, Enercon, Senvion, Nordex, GE, Siemens, Alstom, Areva Les exploitants -La majorité des exploitants ne réalisent pas le SAV en direct -De plus en plus participent au SAV aux côtés du fabricant (EDF-EN, ENGIE Cofely, Valorem, Maia-Eolis, Compagnie du Vent, Boralex ) -Certains prennent même en charge le SAV de parcs ne leur appartenant pas (EDF EN, ) Les maintenanciers Entreprises générales de maintenance travaillant pour le compte de l exploitant (Netwind, 8.2, Drekam ) Entreprises étrangères présentes en France (GES (Espagne), CMI (Belgique), ) Entreprises spécialisées Exemple de prestations: Inspection des pales (cordiers, drones) Réparation de pales Analyses de performances Audits Remplacement de composants Peinture mât et anticorrosion. Contribution Economique Territoriale (CET) + Imposition Forfaitaire sur les Entreprises de Réseaux (IFER) p19

20 Coût d opération Maintenance: Réparations (pièces et main d œuvre): ~20k /an/mw ~15k /an/mw OPEX ~75k / MW/year ~20k /an/mw Gestion opérationnelle & provisions Foncier ~5k /an/mw Assurance ~5k /an/mw Taxes* ~10k /an/mw Administration Contribution Economique Territoriale (CET) + Imposition Forfaitaire sur les Entreprises de Réseaux (IFER) p20

21 Monitoring (1/2) Enregistrement en temps réel des paramètres de production et des vibrations en différents points de la chaîne de conversion Système relié à la télésurveillance Objectifs: Détection anticipée de pannes Planification des réparations Optimisation de la production Réduction des coûts de maintenance Analyse comparative du fonctionnement des machines pour les grands parcs Amélioration de la sécurité p21

22 Monitoring (2/2) Analyse spectrale large bande Analyse auto-spectrale évolution temporelle de défaut Limite arrêt machine Gabarit (par apprentissage) Mesures temps réel p22

23 Sécurité Principaux risques Mesures & Formations Travail en hauteur -Habilitation au travail en hauteur -Obligation de travailler en binômes Risque électrique Habilitation électrique Coordination: Equipes de maintenance Sapeurs pompiers GRIMP (Groupe de Reconnaissance et d Intervention en Milieu Périlleux) Incendie Malaise Survitesse rotor incontrôlée Foudre Chute d objets Jet de glace -Utilisation des extincteurs -Formation d évacuation -Obligation de travailler en binômes -Obligationde prévenir la télésurveillance lors de chaque entrée -Formation premiers secours -Formation d évacuation -Evacuation immédiate du site -Evacuer le site -Si pas possible, rester au milieu de la tour -Affichage au sol -Calculs de lazone de risque -Détection de glace & arrêt rotor -Interdiction de lazoneen cas de risque p23

24 Typologie de pannes Hydraulique 10% Freins 5% Capteurs 10% Orientation de la nacelle 7% Châssis et structure 4% Occurrence de pannes Moyeu 5% Multiplicateur 4% Train mécanique 2% Génératrice 4% Pales 7% Composants électriques 24% Régulation / électronique 18% Les pannes électriques sont les plus fréquentes Les pannes mécaniques sont les plus longues et les plus coûteuses Les pannes, notamment électriques, interviennent souvent durant les premières années Train mécanique Durée moyenne d'arrêts machine entrainés (en jour/an) Composants électriques Régulation / électronique Pales Génératrice Multiplicateur Châssis et structure Orientation de la nacelle Capteurs Freins Hydraulique Moyeu Train mécanique 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 Durée moyenne des pannes (en jour) Composants électriques Régulation / électronique Pales Génératrice Multiplicateur Châssis et structure Orientation de la nacelle Capteurs Freins Hydraulique Moyeu p24