Eoliennes offshore : le défi de la maintenance

Entre technologie de pointe et intelligence artificielle, TotalEnergies déploie, depuis Pau, de multiples expertises pour assurer la maintenance complexe de ces géants des mers. Comment optimiser leur disponibilité ? Qu'est-ce que le "weather delay" ? Pourquoi développer des scenarios prédictifs ? Eléments de réponse avec Guillaume Clement, Offshore Wind Operations Engineer.
 

Guillaume Clément, vous êtes ingénieur Opérations & Maintenance pour les projets Offshore Wind en phase de développement au CSTJF de Pau. Quelle est votre mission ?

Guillaume Clément : J'interviens dès les phases d’étude, pour définir la stratégie opérationnelle et calculer les coûts d’exploitation (OPEX) des parcs éoliens en projet. J’évalue également la disponibilité de ces futurs actifs. Dans l’idéal, on aimerait que nos éoliennes fonctionnent en permanence. Mais en réalité, nous devons composer avec des aléas. Mon travail chez TotalEnergies consiste donc notamment à estimer avec précision le "temps de disponibilité", en intégrant les périodes de maintenance préventive et les temps de réparation. C'est un indicateur clé car il impacte directement la production d'énergie.
 
 

Justement, quels types de pannes rencontrez-vous ?

G.C : Pour faire simple, il existe deux grandes catégories de pannes : celles qui peuvent être réparées directement sur l’éolienne sans moyens de levage externes et celles qui demandent une intervention lourde mobilisant des moyens de levage spécifiques, comme pour le remplacement de composants majeurs (MCR). Cela peut inclure des éléments de grande taille, telles que les pâles, la boîte de vitesses ou la génératrice. Dans ces cas-là, nous faisons appel à une plateforme auto-élévatrice (jack-up vessel) pour soulever le composant afin de le remplacer.
 

Ces opérations semblent complexes…

G.C : Complexes et onéreuses ! Pour mieux saisir ces enjeux, il faut comprendre le fonctionnement d'une éolienne. En surface, elle se compose schématiquement d'une turbine et de pâles. Mais ce n'est que la partie émergée de l'iceberg. Car sous l'eau, un réseau de câbles haute tension relie chaque éolienne à une sous-station électrique offshore, elle-même reliée au littoral grâce à un câble d'export. Cette configuration nécessite de multiples expertises techniques pour assurer la maintenance de ces géants des mers. 
 

Qu'en est-il de la logistique marine ?

G.C : Effectivement, c'est un sujet clé car accéder aux éoliennes offshore représente un vrai défi en soi. Pour maximiser la disponibilité, nous devons choisir les moyens de transport et de transfert les plus adaptés : bateau léger de transfert par débarcadère, bateau de service offshore avec transfert via une passerelle à compensation de mouvement, hélicoptère avec hélitreuillage sur nacelle... Il nous faut également intégrer dans nos scénarios le "weather delay", c’est-à-dire le retard dû aux mauvaises conditions météorologiques empêchant le déploiement de ces moyens logistiques. Cela demande une vraie anticipation, dès la phase de conception, pour limiter au maximum les temps d'arrêt de nos actifs quelle que soit la zone géographique. Aujourd'hui, depuis Pau, je travaille, principalement sur l'Asie, mais nous avons également d’autres développements en cours en Europe et aux Etats-Unis.
 

Comment les nouvelles technologies peuvent-elles aider à optimiser ces opérations ?

G.C : Nous travaillons actuellement sur des scénarios prédictifs afin d’anticiper les pannes au maximum. Grâce à l’intelligence artificielle et aux dernières technologies de monitoring industriel, nous pouvons améliorer la prédictibilité des défaillances. L’usage de drones, par exemple, nous permet de réaliser des inspections avancées sur des sites éloignés ou difficiles d’accès. 
Plus largement, nous nous appuyons sur les solides expertises de TotalEnergies, qui font sa force depuis des décennies. La Compagnie possède, par exemple, un savoir-faire unique dans la logistique marine et sous-marine. Elle est parmi les plus avancées sur l’utilisation des robots d’inspection sous-marins grâce à l‘expérience acquise par l’Exploration-Production. Elle dispose également d'un arsenal d'outils digitaux permettant d’être agile sur un grand nombre de thématiques : maîtrise de la géotechnique, excellence opérationnelle ou développement de grands projets partout dans le monde. Ces expertises sont autant de tremplins pour soutenir le développement de l'offshore wind !
 

En parlant de projets, celui de Culzean en mer du Nord fait aujourd'hui référence…

G.C : C'est un projet de TotalEnergies que je connais bien puisque j'en ai été responsable des Opérations Maintenance pendant la phase d’ingénierie. Avec des fonds marins trop profonds - plus de 85 mètres - pour installer une éolienne avec des fondations fixées sur le sol marin, nous installons une éolienne flottante ! Ce qui rend le projet particulièrement novateur et passionnant à plus d'un titre. Il ouvre une nouvelle voie pour la décarbonation de nos activités en alimentant la plateforme gazière de Culzean en énergie verte et pose des défis inédits en matière de maintenance et de R&D . Nous maîtrisons cette technologie sur les éoliennes terrestres et en mer fixée sur le sol marin. Mais comment l'adapter à des éoliennes offshore flottantes de grande puissance (+15 MW) ? Des solutions émergentes nous permettent de tester, d'anticiper et de modéliser des scénarios… 
 

Quels sont vos objectifs à moyen terme ?

G.C : A ce jour, TotalEnergies investit massivement dans l'éolien onshore et offshore. Notre ambition est claire : devenir un opérateur de référence dans l’éolien ! L'équipe O&M offshore à Pau y travaille au quotidien pour renforcer son expertise et rendre cela possible à court terme. Quant à moi, je profite du "vent d'innovation" qui souffle au CSTJF, entre toutes les équipes pluridisciplinaires, pour avancer sur des sujets stratégiques liés à la performance des opérations de production pour l’éolien.