Energies Marines
Eolien offshore : STX France achève la sous-station P34

Reportage

Eolien offshore : STX France achève la sous-station P34

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C’est la plus grosse sous-station électrique réalisée jusqu’ici en un seul module. Le « P34 », comme on l’appelle chez STX France, a été inauguré jeudi 1er mars à Saint-Nazaire. D’une puissance de 385 MW, cette structure est destinée au champ éolien offshore Arkona, construit dans les eaux allemandes de la Baltique, au large de l’île de Rügen, au nord-est de Rostock. Développé par l’énergéticien allemand E.ON, le groupe norvégien Statoil et l'opérateur allemand de réseaux électriques 50hertz, Arkona comprendra 60 éoliennes Siemens de 6 MW. Représentant un investissement de 1.5 milliard d’euros, ce parc permettra, à partir de 2019, d’alimenter 400.000 foyers en énergie renouvelable, avec la particularité de s’inscrire dans un réseau de champs éoliens implantés en Baltique entre l’Allemagne, le Danemark et la Suède. Arkona sera notamment relié à son voisin Vikinger (70 machines Adwen de 5 MW) exploité par Iberdrola et mis en service fin 2017.  

 

Le jacket du P34 embarqué sur sa barge le 27 février (© MER ET MARINE)

Le jacket du P34 embarqué sur sa barge le 27 février (© MER ET MARINE)

(© STX FRANCE)

(© STX FRANCE)

 

Un topside de 4000 tonnes et sa fondation jacket

Commandée en juin 2015, avec une décision finale d’investissement en avril 2016, la sous-station conçue et réalisée par les chantiers nazairiens consiste en un topside (partie supérieure) de 50 mètres de long, 35 mètres de large et 15 mètres de haut. Ce module de 4000 tonnes est constitué de trois blocs principaux, qui ont été assemblés entre deux paquebots dans la forme de construction de STX France. Ils ont été directement posés sur la barge de transport qui permettra d’acheminer la structure jusqu’en Allemagne. Parallèlement, le chantier français a aussi produit la fondation de cette sous-station, un gigantesque treillis métallique de type jacket, haut de 53 mètres pour une base de 20 mètres de côté et un poids total de 1800 tonnes. Au sommet, les câbles électriques déboucheront sur un pont spécialement conçu pour rester hors d’atteinte des plus hautes vagues de la mer Baltique (calculs sur la base de la plus grande vague centennale), soit une quinzaine de mètres au-dessus du niveau de la mer. Dans un souci de respect de l’environnement, les traditionnelles anodes sacrificielles destinées à la lutte contre la corrosion ont été remplacées, sur ce jacket, par un système de protection cathodique par courant imposé, ce qui évite la diffusion de métaux lourds dans la mer.

 

Vidéo de la construction du topside et du jacket du P34 (© STX FRANCE)

 

Un poste de transformation atypique

Compte tenu de son profil d’emploi au sein d’un futur réseau de parcs qui alimenteront plusieurs marchés, mais aussi de la grande distance entre la station et le point de connexion terrestre au réseau électrique allemand (près de 100 kilomètres, dont 35 en mer), le P34 est une station assez originale. Elle comptera par exemple deux câbles export, l’un vers Vikinger et l’autre vers Lubmin (où se situe le poste terrestre), avec la possibilité de connecter ultérieurement deux autres câbles afin d’alimenter le réseau allemand avec de l’énergie produite par d’autres parcs.

Du fait de la distance jusqu’au poste terrestre, le P34 est de plus équipé de trois gros « shunt reactor », aussi appelés réactances de compensation. Ils ont pour but de maintenir une tension constante, sachant que les longues lignes à haute tension sont sujettes à leurs extrémités à des phénomènes de surtension en cas de faible charge et de sous-tension lors des périodes de surcharge. Les shunt reactors sont situés dans la chaîne électrique entre les deux transformateurs fournis par ABB et dont la fonction est d’élever la tension du courant produit par les éoliennes (33.000 volts) à 220.000 volts avant de l’envoyer vers le réseau électrique terrestre via un câble sous-marin export.

L’énergie provenant des 60 machines arrivera quant à elle via une dizaine de câbles électriques, les éoliennes étant regroupées en grappes pour limiter le nombre de câbles débouchant à la sous-station. Les câbles passeront par des structures tubulaires de type J-tubes fixées au jacket.

Au niveau du topside de la sous-station, le courant des éoliennes transitera d’abord par un tableau électrique moyenne-tension qui sert de point d’entrée à l’électricité (HTA) provenant des machines. Cette partie a été fournie par Schneider Electric. L’énergie part ensuite vers les transformateurs afin de devenir du courant à très haute tension (HTB) puis est envoyé vers le GIS 220 (gas insulated switchgear), sorte de gros interrupteur servant à effectuer les coupures sous tension, hors tension, et à mesurer le débit du courant. Cet équipement, qui assure la protection du poste de transformation en cas de surintensité, sert d’interface avec le réseau électrique terrestre, qu’il alimentera directement via le câble export. Sur le P34, le local du GIS 220, très haut et équipé d’un pont roulant pour les opérations de maintenance, est particulièrement impressionnant puisque son volume est presque équivalent à l’ensemble de la sous-station Q34 (309 MW), destinée au champ belge Rentel et livrée en début d’année par les chantiers nazairiens (voir notre reportage sur le Q34).

 

Le topside de la sous-station dans la forme 1 du bassin de Penhoët (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

Le topside de la sous-station dans la forme 1 du bassin de Penhoët (© MER ET MARINE - VINCENT GROIZELEAU)

 

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