Énergie éolienne

L'étage d'élévation d'un parc éolien

Les unités d'élévation d'un parc éolien sont réparties près des machines : la tension aux bornes de la génératrice est élevée par un poste préfabriqué jusqu'à la tension de collecte de 35 kV avant de rejoindre la ligne d'évacuation. Le vent étant intermittent, les machines restent raccordées au réseau par vent faible et à l'arrêt : le transformateur élévateur passe de longues périodes à vide ou en faible charge.

Les conditions de site sont rarement favorables : brouillard salin en bord de mer, sable et forts écarts thermiques en montagne ou en désert, matériel réparti sur des dizaines de kilomètres, avec de longues tournées et des délais d'intervention importants. L'équipement doit fonctionner sans personnel et remonter son état vers le centre de conduite.

Les contraintes des parcs éoliens

Un parc perd de l'énergie à deux endroits : celle qu'il ne produit pas, et celle qu'il produit puis dissipe sur le site. La seconde dépend directement du choix du matériel.

• Longues périodes de vent faible et d'arrêt : les pertes à vide dominent les pertes du site
• Unités d'élévation dispersées au pied des mâts, sans personnel et peu accessibles
• Brouillard salin, sable et écarts thermiques, qui imposent protection d'enveloppe et étanchéité
• Production variable : le matériel d'élévation doit conserver une marge de surcharge et de court-circuit
• Supervision à distance : le poste doit réserver la place du terminal d'automatisme

Il faut donc regarder la stabilité des pertes à vide dans le temps : sur vingt ans d'exploitation, la dérive due au vieillissement des matériaux pèse souvent plus que l'écart initial.

L'approche Coreda pour l'éolien

Les unités d'élévation sont livrées sous forme de postes préfabriqués complets, équipés de transformateurs à alliage amorphe ou à acier au silicium à faibles pertes selon la tension de collecte.

Configuration recommandée :

• Poste préfabriqué de type chinois : transformateur placé à l'extérieur de l'enveloppe, locaux HTA et BT indépendants, grande surface d'échange et forte capacité de surcharge ; enveloppe généralement IP43 à IP55 contre la condensation, le brouillard salin et le sable, pouvant recevoir des protections numériques et un DTU/FTU pour la télémesure, la télésignalisation, la télécommande et le téléréglage.
• Transformateur immergé à alliage amorphe SBH21 : produit de classe d'efficacité 2 conçu selon GB 20052—2020, qui conserve des pertes à vide très basses tout en réduisant d'environ 15 % les pertes en charge par rapport au SBH15 ; le noyau en alliage amorphe résiste au vieillissement et ses pertes à vide restent quasi constantes sur la durée de vie.
• Transformateurs à faibles pertes S11, 10 kV et 20 kV : cuve ondulée entièrement scellée, pertes à vide inférieures en moyenne de 30 % aux valeurs de GB/T 6451 et pertes en charge inférieures en moyenne de 25 %, adaptés aux postes extérieurs sur poteau ou en enveloppe, en service continu.

Le poste est assemblé et essayé en usine puis transporté d'un seul tenant : il ne reste sur site que les fondations et les raccordements de câbles, ce qui convient au rythme d'installation serré d'un projet éolien.