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Eolien offshore : STX assemble l’une des plus grosses sous-stations au monde

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Les équipes des chantiers nazairiens en sont très fières, et il y a de quoi. Première sous-station électrique conçue localement suite au programme de R&D Watteole, le « P34 », symbole de la diversification de STX France dans les énergies marines, est depuis hier en cours d’assemblage.

Ce transformateur géant, qui sera avec sa fondation aussi haut qu’un grand paquebot, est destiné au champ éolien offshore Arkona, développé en mer Baltique par l’énergéticien allemand E.ON, le groupe norvégien Statoil et l'opérateur allemand de réseaux électriques 50hertz. Destiné à alimenter en énergie renouvelable près de 400 000 foyers à partir de 2019, ce parc comprendra 60 éoliennes Siemens de 6 MW, la sous-station fabriquée en France, l’une des plus grandes au monde, ayant une puissance de 385 MW.

 

Le futur P34 (© BERNARD BIGER - STX FRANCE)

 

C’est fin 2016 que la réalisation de cette structure a débuté dans les ateliers d’Anemos, la nouvelle usine des chantiers de Saint-Nazaire dédiée aux énergies marines. Appelé à être posée sur une fondation métallique de type jacket, le « topside », partie supérieure du P34, pèsera quelques 4000 tonnes. Une masse à comparer aux 1400 tonnes de la première sous-station produite à Saint-Nazaire, le P33, livré à l’été 2015 à l’énergéticien danois Dong pour équiper le champ britannique Westermost Rough (36 éoliennes de 6 MW).

Le topside du P34 est constitué de trois blocs. Alors que le premier a été mis sur cale la semaine dernière dans la forme B, où l’assemblage du paquebot Celebrity Edge (J34) se déroule simultanément, le troisième sera posé d’ici la fin du mois. Si l’armement des trois blocs est déjà bien avancé, il reste encore à intégrer de nombreux équipements, comme les transformateurs principaux, arrivés lundi à Saint-Nazaire, les systèmes de compensation de puissance, le poste électrique sous enveloppe métallique (GIS), la plateforme hélicoptère, une imposante grue… « L’armement va se poursuivre dans le forme et prend un certain temps car nous avons encore beaucoup de choses à installer, ainsi que de nombreux essais à réaliser. En effet, sur un tel projet, l’objectif est de réduire au minimum le nombre d’opérations à effectuer en mer. Lorsque la sous-station quittera Saint-Nazaire, tout sera monté, fini, essayé et recetté. Il n’y aura plus qu’à installer la structure en mer et effectuer le raccordement offshore », explique Frédéric Grizaud, directeur de la business unit Energies marines chez STX France.

 

Frédéric Grizaud, hier à Saint-Nazaire (© BERNARD BIGER - STX FRANCE)

 

A eux seuls, les essais du système de contrôle/commande représentent un énorme travail puisque ce dispositif compte pas moins de 15.000 entrées et sorties, contre 60 à 80.000 pour un paquebot, pourtant 30 fois plus gros. La sous-station est en réalité le centre névralgique d’un champ éolien offshore. C’est elle qui transforme le courant produit par les turbines des machines afin de l’envoyer au bon voltage vers le réseau terrestre, tout en monitorant l’ensemble du parc qu’elle peut piloter via différents automates ou suivant les décisions des opérateurs travaillant dans le centre de contrôle terrestre. Et il faut bien sûr une très forte redondance des systèmes pour pallier à tout incident dans un environnement souvent très rude où il n’y a aucune présence humaine.

Il s’agit donc d’équipements extrêmement compliqués qui nécessitent des compétences très pointues, tant en conception qu’en intégration et en fabrication. STX France apporte notamment son expertise en ingénierie et management de projets complexes, en s’appuyant aussi sur celle de ses sous-traitants et bien sûr des grands spécialistes des installations électriques, comme le groupe Schneider pour le P34. « Ces sous-stations sont de vrais challenges techniques, c’est de la haute technologie et nous sommes aujourd’hui en train d’amener le savoir-faire et la capacité d’innover de Saint-Nazaire sur le marché très exigent de l’éolien offshore, où les clients attendent un très haut niveau de fiabilité et de performance, mais aussi de l’innovation ».

C’est cela que symbolise le P34, toute première sous-station conçue par les bureaux d’études de STX France, qui avaient utilisé un design extérieur pour le P33. Cette fois, les ingénieurs français se sont appuyés sur leurs propres recherches et innovations, en particulier les travaux menés via le programme de R&D Watteole. Celui-ci a notamment permis d’alléger significativement la structure, qui aurait été bien plus lourde avec les concepts traditionnels. « Le P34 sera la plus grosse sous-station offshore à courant alternatif posée d’un seul bloc. Nous avons fait en sorte de pouvoir réduire le poids pour éviter un montage en plusieurs parties, sachant qu’avec 4000 tonnes, nous sommes à la limite des capacités des plus puissants navires de pose ». Résultat : un gain de temps, et donc d’argent.

Et pour l’heure, même s’il s’agit d’une grande première et d’un projet des plus complexes, tout se déroule nominalement : « Nous sommes à l’heure, preuve que le projet se passe bien, et le client se dit satisfait. Tant pour le design qu’au cours de la construction, nous avons passé toutes les phases de certification haut la main avec les félicitations du DNV GL et des autorités allemandes, ce qui est une grande source de satisfaction pour les équipes ».

 

Le P34 assemblé directement sur sa barge de transport (© BERNARD BIGER - STX FRANCE)

 

Assemblé directement sur la barge qui le transportera en Baltique, le topside sera mis à l’eau en janvier prochain, en même temps que le Celebrity Edge. Les Nazairiens pourront alors découvrir de très près ces nouveaux équipements de haute technologie réalisés par le chantier puisque le P34 sera remorqué dans le bassin de Penhoët et installé dans la forme 1, où s’achèvera à flot la mise en service de ses différents systèmes. Quant au jacket de la sous-station, il est en cours de fabrication dans les ateliers d’Anemos. Haut d’une soixantaine de mètres et pesant 1500 tonnes, il sera transféré à son tour (mais par voie routière) vers le bassin de Penhoët en mars afin d’être embarqué sur une seconde barge. Le transbordement sera effectué depuis le quai de la prise d’eau, près de la forme Joubert, que le port de Nantes Saint-Nazaire est en train de renforcer pour qu’il puisse supporter le passage de colis lourds, y compris des topside de plusieurs milliers de tonnes.

Dans ce cadre de ce contrat « clés en main » de type EPCI (Engineering Procurement Construction and Installation), STX France livrera au printemps les deux éléments du P34. Ils seront installés en mer par l’Oleg Strashnov, navire de l’armement Seaway Heavy Lift équipé d’une énorme grue capable de soulever 5000 tonnes. « En fait, si à Saint-Nazaire nous débutons l’assemblage du topside, nous sommes déjà, en même temps, mobilisés pour les opérations maritimes », note Frédéric Grizaud. En effet, une barge vient de charger les gabarits d’installation des piles d’ancrage du jacket à Gdansk, en Pologne, et va maintenant rejoindre le port allemand de Rostock pour embarquer les quatre piles en acier de 60 mètres de long et 300 tonnes chacune. Le convoi partira ensuite pour Sassnitz, où les ancrages seront transbordés sur un navire chargé de leur installation sur le champ Arkona. Les opérations en mer devraient débuter à la fin juillet.

 

La cérémonie des pièces, comme pour un navire (© BERNARD BIGER - STX FRANCE)

 

En attendant, l’heure était hier à la célébration d’une étape importante du projet, avec une présence diplomatique très remarquée. Il y avait en effet à Saint-Nazaire, pour la cérémonie de début d’assemblage, non seulement les responsables de d’E.ON, Statoil ou encore Siemens, mais également les ambassadeurs d’Allemagne et de Norvège en France, ainsi que des représentants de länder allemands. « La présence exceptionnelle de ces personnalités témoigne de l’importance du projet et de ce que nous sommes en train de réaliser. Pas seulement sur le plan local, mais surtout dans un cadre européen où, et c’est très rare, les équipes de trois pays travaillent ensemble et mettent en commun leur savoir-faire pour réaliser des projets innovants en faveur de la transition énergétique ».

 

 

Une transition énergétique qui, à Saint-Nazaire, est synonyme d’activité industrielle et de création d’emplois. « Nous avons désormais 150 personnes des chantiers travaillant sur les énergies marines, ainsi que 250 personnes dans les entreprises sous-traitantes de la région. Cette année, cette activité représentera 100 millions d’euros, soit 10 à 15% du chiffre d’affaires du chantier ». Un beau tour de force pour STX France, parti de rien dans ce domaine et qui parvient à percer sur un marché international très concurrentiel. « Prendre des contrats de cette nature à l’export et pour de grands énergéticiens, c’est un exploit. Même si cette activité reste encore un peu dans l’ombre des paquebots, qui connaissent un très grand succès, la diversification de l’activité vers les énergies marines est devenue une réalité. D’ailleurs, peu de monde peut se targuer, en France, de réaliser un chiffre d’affaires annuel de 100 millions d’euros sur ce marché. Avec d’autres acteurs, comme l’usine GE de Montoir qui fabrique des turbines d’éoliennes, nous sommes en train de créer autour de Saint-Nazaire une nouvelle filière industrielle et on peut vraiment dire aujourd’hui que l’éolien offshore en France, c’est ici que ça se passe ».

 

Le topside du Q34 à l'usine Anemos en juin (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

En plus du P34, STX France travaille actuellement sur une seconde sous-station électrique, le Q34, un équipement de 309 MW commandé par le consortium Otary, chargé de développer le champ Rentel en Belgique (42 éoliennes Siemens de 7 MW). Réalisé d’un seul bloc et d’un poids de 1200 tonnes, le topside de cet équipement, qui vient de rejoindre l’alvéole de peinture d’Anemos, sera achevé avant la fin de l’année. Pour la suite, le chantier nazairien a plusieurs fers au feu, à l’export mais aussi en France, où le développement des premiers parcs éoliens offshore, attribués en 2012, a pris beaucoup de retard. Confrontés aux lourdeurs administratives et à de multiples recours, ces projets devraient enfin aboutir dans les mois qui viennent, avec à la clé les commandes d’équipements que les industriels attendent depuis des années. « Il faut vraiment accélérer maintenant car l’Europe du nord va très vite et a déjà plus de 3600 éoliennes pour une puissance 12 GW installées en mer alors qu’en France nous n’en avons encore aucune. Pourtant, si l’on veut 32% d’énergies renouvelables en 2030, il faudra impérativement développer les énergies marines, indispensables pour obtenir le mix énergétique nécessaire permettant d’atteindre cet objectif ».

 

- Voir notre dossier sur le développement des énergies marines chez STX France

- Voir notre article sur le fonctionnement d'une sous-station électrique

 

STX FRANCE (Chantiers de Saint-Nazaire)