L'énergie éolienne : une source d'énergie qui se renouvelle constamment et qui joue un rôle central dans l'évolution vers le "net zero". Alors que l'énergie éolienne représente actuellement environ 8 % de l'approvisionnement total en électricité dans le monde, ce chiffre pourrait atteindre 30 % d'ici 2050. L'éolien en mer, qui bénéficie de vitesses de vent moyennes plus élevées et plus constantes que l'éolien terrestre, contribuera de manière importante à cette croissance - mais pour y parvenir, il faut construire au cours des 25 prochaines années dix fois plus de capacité éolienne en mer que ce qui a été réalisé au cours des 25 dernières années.

L'Arup s'est engagé à stimuler cette croissance, en travaillant avec les gouvernements, les régulateurs, les développeurs de parcs éoliens offshore, les ports et les sociétés de transmission d'électricité, ainsi qu'avec les investisseurs et les financiers, afin de permettre les centaines de milliards de dollars d'investissement nécessaires au cours des prochaines années pour atteindre les objectifs ambitieux de zéro énergie. Nous avons travaillé sur plus de 20 GW de projets éoliens offshore en développement et en exploitation en Europe, et sur plus de 10 GW en Asie de l'Est et en Australasie - de quoi alimenter jusqu'à 30 millions de foyers.

En nous appuyant sur notre expertise en matière de conseil technique, d'ingénierie, de durabilité et d'économie, nous travaillons avec les secteurs public et privé pour trouver des moyens innovants et efficaces d'accélérer le développement des parcs éoliens en mer, de les rendre plus efficaces et plus rentables, et d'allonger leur durée de vie. Notre travail sur l'ensemble de la chaîne de valeur contribue à accélérer le déploiement de l'éolien en mer dans le monde entier, en toute sécurité et à grande échelle, afin de favoriser la transition vers les énergies renouvelables. En réunissant les principaux acteurs du secteur, nous avons contribué à réduire les risques et à faire progresser la transition énergétique à grande échelle.

Catalyser les investissements

L'Arup est au centre des efforts visant à stimuler l'industrie mondiale de l'éolien offshore, en conseillant les gouvernements et les organismes internationaux .

En 2022, l'Arup a été le conseiller technique de Crown Estate Scotland dans le cadre du processus ScotWind Seabed Leasing, examinant les offres de plus de 70 entreprises pour les droits de développement de 30 GW d'énergie éolienne en mer dans les eaux écossaises. À l'issue de ce processus, 19 projets seront développés au cours de la prochaine décennie, ce qui donnera un coup de fouet au portefeuille britannique de projets éoliens offshore flottants en cours de développement.

Plus récemment, nous avons aidé le Scottish Offshore Wind Energy Council à développer son modèle d'investisseur stratégique. Cette initiative vise à réunir la chaîne d'approvisionnement (y compris les ports, la fabrication, la construction et les opérations) pour réfléchir aux investissements nécessaires à la création d'une industrie capable de mettre en œuvre ScotWind, et pour consolider et développer des projets à une échelle susceptible d'attirer des investissements stratégiques.

En 2021, nous avons rédigé le rapport de la Banque mondiale intitulé Key Factors in the Development of Offshore Wind in Emerging Markets (Facteurs clés du développement de l'énergie éolienne en mer dans les marchés émergents). Destiné principalement aux responsables gouvernementaux et aux parties prenantes, ce rapport contient une analyse détaillée des quatre piliers du développement réussi des projets d'éoliennes en mer - stratégie, politique, cadres et livraison - afin d'aider les marchés émergents à mettre en place des secteurs éoliens en mer performants.

L'Australie est un pays où l'industrie de l'éolien en mer en est à ses débuts. Le gouvernement a identifié des zones de développement et 12 licences ont été accordées pour des parcs éoliens au large de la côte de Victoria. Pour aider à guider ce développement, Arup a été chargé de préparer l'étude de marché sur l'éolien offshore en Australie, qui évalue les capacités actuelles du pays et identifie les lacunes dans sa chaîne d'approvisionnement. Elle recommande des investissements stratégiques et des actions ciblées qui, s'ils sont mis en œuvre, devraient aider l'Australie à réaliser le plein potentiel de ses ressources éoliennes offshore.

Pour un transport efficace

Le marché de l'énergie évolue rapidement et doit réinventer la manière dont il met en place les grandes infrastructures, car l'ampleur des projets livrés ou planifiés au cours de la prochaine décennie est d'un ordre de grandeur supérieur à ce qui s'est fait jusqu'à présent. Si l'on compte actuellement environ 74 GW de parcs éoliens en exploitation et 27 GW supplémentaires en construction, la réserve de projets en cours de développement est nettement plus importante .

Le secteur public jouera un rôle de plus en plus important en veillant à ce que le consommateur en ait pour son argent. L'un des principaux domaines d'intervention d'Arup à cet égard est la technologie de transmission qui achemine l'énergie produite par les parcs éoliens vers les centrales électriques qui la distribuent. Nous avons conseillé le régulateur britannique Ofgem sur le développement du régime OFTO (Offshore Transmission Owner) à la fin des années 2000 - dans le cadre d'un plan stratégique du gouvernement visant à réduire les coûts de financement de l'éolien offshore en réduisant les coûts de propriété et d'exploitation des systèmes de transmission.

Depuis 2010, l'Arup a conseillé les consortiums soumissionnaires lors des 12 appels d'offres lancés par l'Ofgem pour l'acquisition de propriétaires/exploitants de réseaux de transport. Nous avons également mené sept actifs jusqu'à la clôture financière - plus récemment Seagreen OFTO, le parc éolien offshore le plus profond du monde.

Des parcs éoliens conçus pour durer

L'expertise de l'Arup en matière de conception et d'ingénierie contribue également à la réalisation de projets éoliens en mer en participant à la conception d'ingénierie d'avant-projet détaillé (FEED) de nouvelles installations .

Nous avons récemment achevé la conception mini-FEED des fondations monopieu pour une extension d'un parc éolien offshore existant au large des côtes britanniques. L'équipe d'Arup a utilisé des techniques d'optimisation de pointe en conjonction avec notre outil de conception de fondations, OPTIF, pour évaluer l'espace de conception complexe et identifier des solutions de conception robustes et compétitives en termes de coûts.

En mer du Nord, nous avons combiné notre expertise spécialisée mondiale et nos connaissances locales pour revoir la conception des sous-stations terrestres et offshore du parc éolien Thor, en veillant à ce qu'elles soient conformes aux normes de sécurité et aux meilleures pratiques. Situé au large de la côte ouest du Danemark, Thor sera le plus grand parc éolien offshore du pays lorsqu'il sera pleinement opérationnel en 2027.

Nous avons également fourni des conseils sur la pérennisation de la conception des sous-stations afin de permettre la mise en œuvre d'éventuelles solutions nouvelles - et plus durables - pendant la durée de vie de Thor. Notre travail a permis de s'assurer que Thor apportera une contribution significative et durable à la demande croissante d'énergie du Danemark.

Cordelia Overland-Farstad

Ingénieur civil principal, RWE

Faire tourner les éoliennes plus longtemps

Comme toute installation mécanique, les parcs éoliens ont une durée de vie limitée, généralement de 25 ans. Le Royaume-Uni a été l'un des premiers pays à construire des parcs éoliens en mer, et on estime que 3,5 GW de sa capacité éolienne en mer atteindra la fin de sa durée de vie naturelle en 2035, ce qui entraînera des coûts de démantèlement importants et menacera la sécurité énergétique.

Par conséquent, des pressions sont exercées pour optimiser les actifs éoliens offshore afin de prolonger leur durée de vie. Dans ce contexte, l'Arup a développé LEAP (Life Extension and Asset Management Platform), un logiciel de surveillance et d'analyse de l'état des structures spécialement conçu pour permettre un calcul précis de la durée de vie en fatigue, c'est-à-dire le temps nécessaire à la défaillance d'un composant.

À ce jour, Arup a réalisé des évaluations de la "durée de vie utile restante" sur 16 projets et a exécuté LEAP sur sept parcs éoliens offshore, avec des données de surveillance structurelle couvrant plus de 200 000 heures de fonctionnement des turbines. L'analyse de ces données a permis à l'Arup de montrer comment prolonger la durée de vie des fondations et des composants des générateurs d'éoliennes. En aidant à prolonger la durée de vie des parcs éoliens existants, parallèlement au développement de nouvelles installations, nous contribuons à l'expansion de la capacité du Royaume-Uni à produire de l'énergie durable à partir de l'éolien offshore.

Progresser vers l'objectif "zéro énergie " (net zero )

Il ne s'agit là que de quelques exemples des nombreux types de projets sur lesquels nous travaillons tout au long du cycle de vie du développement d'un parc éolien en mer. Au cours des cinq dernières années, nous avons participé à plus de 100 projets d'éoliennes offshore dans 17 pays.

Nous avons joué un rôle de premier plan en réunissant un large éventail de parties prenantes des secteurs public et privé. En facilitant la collaboration tout au long de la chaîne d'approvisionnement, nous contribuons à accélérer le rythme du développement et, en fin de compte, à accélérer la transition vers les énergies renouvelables.

Alors que les gouvernements et les entreprises énergétiques du monde entier planifient et développent de nouveaux parcs éoliens en mer, nous les aidons à concrétiser leurs ambitions en matière d'énergie renouvelable. En travaillant sur l'ensemble de la chaîne de valeur pour contribuer au financement, à la conception, à la livraison, à l'exploitation et à la prolongation de la durée de vie des actifs, l'Arup continuera à alimenter cette industrie essentielle pour de nombreuses années à venir.

GW

des projets éoliens offshore en cours de développement et d'exploitation dans le monde ont fait appel à l'Arup - de quoi alimenter jusqu'à 30 millions de foyers .

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projets d'éoliennes en mer dans le monde

les pays où nous avons travaillé avec des entités gouvernementales, des autorités locales, des promoteurs et des investisseurs pour réaliser des projets d'éoliennes en mer