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Exonération de responsabilité

Systèmes hydrodynamiques Le dispositif de déversement est l'un des systèmes hydrodynamiques les plus simples, du moins en termes de concept. Ce dispositif, illustré dans le dessin ci-dessous, se compose simplement d’un réservoir dont le fond flotte au-dessus du niveau moyen de la vague (NMV). La crête de la vague éclabousse par-dessus une rampe pour se retrouver dans le réservoir. L'eau de mer s’écoule du réservoir à travers une turbine (la PDF) qui est reliée à une génératrice électrique. Ce principe de déversement constitue la base du Dragon Wave. Un ensemble « d’ailes », qui flotte à la surface de l'eau dans le Dragon Wave, sert à canaliser les vagues dans le dispositif de déversement, ce qui a pour effet d’accroître l'amplitude des vagues. Dispositif de déversement. Diagramme: Voith Hydro WaveGen Limited Un autre système hydrodynamique utilise une colonne d'eau oscillante (CEO) comme celle montrée dans la figure ci-dessous. Le dispositif CEO se compose d'une boîte scellée avec une ouverture le long du fond. La boîte CEO peut être flottante ou fixe sur le rivage. Si elle est sur le rivage, la position de l’ouverture doit toujours se situer sous la laisse des basses mers. Si elle flotte, l'ouverture doit se trouver sous le creux de la plus grande vague possible. L'ouverture se poursuit sur toute la largeur de la boîte CEO, perpendiculaire au sens de propagation habituel de la vague. La pression d'air dans la boîte va augmenter et diminuer à mesure que les vagues frappent la boîte et que la hauteur de l’eau change au-dessus de l'ouverture. Cette pression d’air variable entraîne le dispositif PDF. Colonne d’eau oscillante. Diagramme: Voith Hydro WaveGen Limited Le dispositif de déversement et le dispositif à colonne d’eau oscillante appartiennent tous deux à une catégorie générique de convertisseurs d’énergie houlomotrice appelés « terminateurs ». Les terminateurs sont toujours plus longs du côté perpendiculaire au sens de propagation des vagues. Le terme « terminateur » provient du fait que les vagues se terminent généralement sur le dispositif. Les terminateurs peuvent se trouver sur le rivage ou flotter comme un brise-lames. Les dispositifs d'une autre catégorie générique de WEC sont appelés « absorbeurs ponctuels ». La longueur (le long du sens de propagation des vagues) et la largeur d’un absorbeur ponctuel sont moindres que la longueur habituelle de la vague. La majorité des WEC sont des absorbeurs ponctuels qui peuvent être flottants ou submergés. Le dispositif Archimedes Wave Swing, illustré ci-dessous, est un type d’absorbeur ponctuel. Sa base se compose d'un cylindre rempli d'air (le silo) fixé au fond de la mer et ouvert à sa partie supérieure. Le silo est enfermé dans un autre cylindre mobile (le flotteur). Il y a une poche d’air entre les deux cylindres. Le flotteur peut monter ou descendre quand la pression diminue ou augmente lors du passage du creux ou de la crête d’une vague au-dessus du dispositif. Le flotteur est raccordé à une génératrice électrique linéaire (PDF). On regroupe habituellement un certain nombre de dispositifs Archimedes Wave Swing ensemble. Les dispositifs sont alors raccordés entre eux et au rivage par des câbles sous-marins. Dispositifs Archimedes Wave Swings Diagramme: AWS Ocean Technology L’AquaBuoy est un autre dispositif de la catégorie des absorbeurs ponctuels. L'illustration ci-dessous montre le système hydrodynamique de l’AquaBuoy. Ce dispositif se compose de quatre éléments : une bouée qui flotte à la surface, un tube d'accélération, un piston et un jeu de pompes à tuyaux. Le tube d'accélération est formé d’un cylindre creux vertical, solidement fixé sous le corps de la bouée. Le tube est ouvert aux deux extrémités pour que l’eau de mer puisse circuler librement. Le piston est placé au milieu du tube; c’est un large disque à flottabilité neutre. Quand la bouée est au repos, le piston est maintenu au milieu par la tension équilibrée des deux pompes à tuyaux qui sont fixées de chaque côté du piston et qui vont jusqu’en haut et en bas du tube d'accélération, respectivement. La pompe à tuyau est un tuyau en caoutchouc renforcé d’acier dont le volume intérieur diminue quand le tuyau est étiré, agissant ainsi comme une pompe. Alors que la bouée se déplace vers le haut et vers le bas sous l’effet des vagues, le piston étire à tour de rôle la pompe à tuyau inférieure et supérieure. L'eau de mer sous pression (la méthode PDF) est ensuite expulsée dans un accumulateur à haute pression, puis acheminée à une turbine qui entraîne une génératrice. L'AquaBuoy Diagramme: Finavera Renewables Inc. Les dispositifs qui figurent dans la troisième et dernière catégorie générique de WEC sont appelés « atténuateurs ». Les atténuateurs sont alignés dans le sens des vagues incidentes et sont beaucoup plus petits en largeur qu’en longueur. Les atténuateurs peuvent constituer des structures conformes ou articulés. Le dispositif Pelamis est le WEC le plus évolué qui existe. L'illustration ci-dessous montre deux vues du Pelamis. Le WEC Pelamis est une structure semi-submergée composée de sections cylindriques reliées entre elles par des joints articulés. Le mouvement des vagues déplace des béliers hydrauliques dans les joints articulés, ce qui force le fluide hydraulique à travers des tubulures de contrôle et dans des réservoirs accumulateurs à haute pression, produisant ainsi un stockage à court terme de l'énergie. Les béliers hydrauliques recueillent un maximum d’énergie grâce au mouvement horizontal et vertical des vagues océaniques. WEC Pelamis. Diagramme: Pelamis Wave Power Avant de quitter les systèmes hydrodynamiques, parlons un peu de l’important concept de la performance. L’une des mesures fondamentales utilisées pour évaluer la performance d’un système est la « largeur efficace d'extraction ». Dans la pratique, la largeur efficace d'extraction d’un WEC donné peut être supérieure à la largeur du dispositif. Par exemple, en présence de vagues d’une puissance de 40 kW/m et d’un WEC de 1 mètre de largeur correctement configuré pour la fréquence des vagues, l’énergie couplée au médium intermédiaire (air comprimé, liquide sous pression, etc.) peut, en pratique, être supérieure à 40 kW. Cela ne signifie pas que nous obtenons quelque chose pour rien, ou que nous violons le principe de conservation de l'énergie. C'est simplement attribuable au fait que le WEC se déploie profondément dans l'eau, ce qui augmente la largeur efficace d'extraction bien au-delà de la largeur du dispositif. La conséquence pratique est que les WEC regroupés peuvent être espacés tout en permettant une récupération optimale de l’énergie des vagues. La largeur efficace d'extraction dépend du type de dispositif, de la manière dont il est configuré et contrôlé, et des caractéristiques des vagues présentes. Évidemment, il est souhaitable de pouvoir maximiser la largeur efficace d'extraction des dispositifs regroupés, afin de pouvoir utiliser moins de dispositifs. Cette maximisation est possible par une modélisation étudiée des systèmes et des essais minutieux en réservoir et en mer.