Structures en mer, navire du futur, énergies marines renouvelables

Les projet EchoSonde & EchoSondeBis visent à développer un observatoire acoustique intégré de la colonne d'eau permettant d'évaluer l‘impact des énergies marines renouvelables (EMR) sur l'écosystème pélagique côtier.

Partenaires IUML : LHEEA, IFREMER

Budget : IFREMER Pilotage Scientifique du projet (58,8 env 50 000 € de subvention IUML)
Lien : https://www.weamec.fr/projets/echosonde/

Le projet EchoSonde, lauréat de l’appel à projet Recherche WEAMEC 2016 et sa suite le projet EchoSondeBis lauréat de l’appel à projet Recherche WEAMEC 2020 ciblent l’étude des impacts des EMR.
Les Pays de la Loire vont accueillir deux parcs industriels d’éoliennes posées en mer. Les impacts des EMR sur les organismes vivant dans la colonne d’eau sont à peu près inconnu aujourd’hui. Ces organismes jouent cependant un grand rôle en produisant par photosynthèse et en transférant l’essentiel de l’énergie alimentant les autres compartiments des écosystèmes marins.
Le projet EchoSonde a permis de progresser sur le verrou instrumental, lié à la détection et à l’identification des organismes présents dans la colonne d’eau, en milieu côtier eutrophe turbide, et sur le verrou lié à l’analyse de données permettant d’identifier par des moyens statistiques les espèces présentes et de décrire leurs dynamiques spatio-temporelles. Mais des contraintes logistiques trop fortes n’ont pas permis de déployer durablement une EchoSonde reliée à la terre en temps réel dans le cadre de la première phase. Le projet EchoSondeBis cible donc l’immersion d’un observatoire acoustique intégré simplifié et déployé de façon autonome, afin d’alléger les contraintes technologiques.

HOOPLA : Nouvelles approches méthodologiques pour l’étude de l’impact des ouvrages éoliens en mer sur les habitats benthiques en environnement côtier : cas d’étude d’un champ à Haploops.

Partenaires IUML : LETG, LHEEA, IFREMER

Budget : UA (LPG) Pilotage Scientifique du projet (152,9 env 92 000 € de subvention IUML)
Lien : https://www.weamec.fr/projets/hoopla/

La station expérimentale SEM-REV (au large du Croisic) se situe dans une zone où des champs de Haploops (amphipodes tubicoles) ont été répertoriés. Les structures sédimentaires construites par les Haploops constituent un écosystème particulier qui accueille des faunes spécifiques et donc représentent une source potentielle de biodiversité pour la partie maritime de l’estuaire de la Loire. Pourtant, les interactions entre les Haploops et leur environnement sont très peu connues. Le rôle de ces champs de Haploops sur les flux (sédimentaires et géochimiques) ainsi que sur la concentration de certains contaminants sera examiné, en insistant sur l’analyse des foraminifères.
L’objectif principal est d’évaluer l’impact potentiel des ancrages des structures éoliennes sur cet habitat spécifique et de déterminer les indicateurs adéquats pour suivre l’évolution des perturbations engendrées sur le fond marin par la dépose d’une telle structure. Est-il possible de calculer un temps de résilience ?

Nantes Université Pilotage Scientifique du projet

Partenaires IUML : LEMNA, LHEEA – Partenaires industriels : Sydela

Budget : 6700€

Le projet EMA simule des scénarios électriques en France selon des hypothèses portant sur les objectifs politiques et technologiques inscrits dans la loi sur la transition énergétique et la croissance verte (LTECV, 2015 ; PPE, 2020). Plus particulièrement sont visés l’intégration massive dans le mix électrique de l’éolien offshore posé et flottant, et son impact sur le marché français. L’outil développé est un modèle de dispatching des générateurs programmables et intermittents, qui reproduit le fonctionnement du marché d’électricité au pas horaire sur une année (source : RTE), selon l’ordre de mérite des coûts marginaux de production.

Le modèle aborde la question du mérite d’ordre pour l’effacement ponctuel des énergies renouvelables qui en 2035/2050 connaitront un influx massif, avec des surplus occasionnels par rapport à la demande. Les critères d’effacement testés sont notamment basés sur les coûts d’investissement, le type d’intrant naturel, le facteur de capacité et la contribution à la production totale d’électricité au pas horaire. La base de données intègre les trois régimes de vent en mer en France métropolitaine afin de calculer la complémentarité de la ressource et la capacité ferme en résultant, avec une désagrégation régionale importante.

Sonde multi paramètres autonome pour mesurer l’incertitude de mesure des paramètres environnementaux de dégradation des matériaux en mer.

Partenaires IUML : GeM, IFREMER – Partenaires industriels : LNE

Budget : UN Pilotage Scientifique du projet (18 env 18 000 € de subvention IUML)

Au cours des dernières années, des programmes de surveillance de l’environnement marin ont été mis en place afin d’évaluer l’impact des structures d’énergies marines renouvelables telles que les projets éoliens offshore et d’optimiser leur conception.
Les exigences des mesures environnementales en ce qui concerne les infrastructures d’énergies renouvelables marines (précision et la stabilité avec le temps) sont encore à un stade précoce où les chercheurs « matériaux » et « structures » doivent travailler plus étroitement avec les scientifiques métrologue à la fois pour mesurer l’impact des technologies sur le milieu, et pour évaluer l’impact du milieu marin sur les technologies (corrosion, biofouling,…).

Réduction de l’emprise environnementale d’éolienne flottante avec des fondations de type pieu.

Partenaires IUML : LHEEA, GeM

Budget : UGE Pilotage Scientifique du projet (134,7 env 50 000 € de subvention IUML)
Lien : https://www.weamec.fr/projets/redenv-eol/

L’emprise au sol de des lignes d’ancrage des éoliennes flottantes est un problème important pour l’acceptabilité globale de la technologie (e.g. navigabilité). De plus, les mouvements de l’éolienne sont transmis aux fondations sous forme de sollicitation non permanente de type « cyclique ».
L’objet de ce projet est de mieux comprendre le fonctionnement sous charge répétée (traction) de certains ancrages innovant de type fondation profonde de différentes géométries (pieu battu, pieu vissé, pieu à effet de succion, en fonction de la nature du fond marin (sable ou argile normalement consolidée) permettant une réduction de l’emprise au sol des lignes d’ancrage.
Pour ce faire une campagne ciblée d’expérimentations sur modèles physiques en centrifugeuse sera réalisée afin d’observer et de comprendre le comportement de ce type d’ouvrages et d’établir une base de données expérimentale. Les résultats pourront être comparés aux méthodes de dimensionnement existantes.

Partenaires IUML : GeM, LHEEA – Partenaires Industriels région PdL : Naval Energies.

Partenaire hors régions : Université de Toulon, IFREMER Brest.

Budget : NU resp Scientifique du projet (lot 0) et des lots 1, 2 et 4 (sur 5 lots : (i) (ii) et (iv) ci-dessous) (Budget total subvention 290 265 €/ Budget total 544 826 €, 102 280 €/154 405 € UN) + ECN implication lot 4 (sur 5 lots : (i) (ii) et (iv) ci-dessous) (55 640 €/63 140 € ECN)
Lien : https://www.france-energies-marines.org/projets/abiop/

Les effets et l’ampleur du biofouling sur les systèmes EMR sont méconnus et représentent un défi pour les ingénieurs dans les phases de conception et de maintenance pouvant impacter le LCOE. Il est donc crucial de fournir des données d’entrée fiabilisées nécessaires à l’ingénierie sur la base d’études couplant biologie marine, métrologie marine et conception des structures. Il faut donc développer des méthodes de caractérisation et de quantification du biofouling pour fiabiliser le dimensionnement et la maintenance des systèmes EMR.
L’objectif de ABIOP s’articule, sur un an, autour de trois volets : (i) synthèse approfondie des connaissances sur la nature et les processus de développement du biofouling des différentes façades maritimes françaises et des moyens pour le caractériser et le suivre, (ii) protocoles pour la caractérisation et le suivi du biofouling, (iii) test, validation et amélioration des procédures sur site par retour d’expérience.

COSELMAR : Comprehension des socio-Eco systemes Littoraux et marins

IFREMER : leader co-pilotage par Nantes Université (LEMNA).

Partenaires IUML : 16 laboratoires de la fédération 5 d’IFREMER et 11 de l’UN (LEMNA, LETN, GEM, MMS, CENS, CDMO, …).

Budget : 2 100k€
Site : http://www.coselmar.fr/

Le projet :
Appuyés par des partenariats académiques et industriels français et internationaux les laboratoires du partenariat collaborent afin d’apporter une meilleure compréhension des écosystèmes littoraux et marins et des ressources associées, ainsi qu’une réflexion sur la gestion et la prévention des risques engendrés par les facteurs naturels et anthropiques.
Cinq unités de recherches de l’IFREMER et onze laboratoires de l’Université de Nantes, appuyés par des partenariats académiques et industriels français et internationaux ont collaboré afin d'apporter une meilleure compréhension des écosystèmes littoraux et marins et des ressources associées, ainsi qu'une réflexion sur la gestion et la prévention des risques engendrés par les facteurs naturels et anthropiques.
L'objectif principal de COSELMAR est d'intégrer des travaux scientifiques interdisciplinaires autour de ces questions afin de construire une véritable expertise sur les risques en milieu littoral et marin. 169 chercheurs furent impliqués et 6 thèses et 10 post-doc financés.

Projets européens

Partenaires IUML : GeM, IFREMER, LHEEA (partenaire associé) – Partenaires Industriels région PdL : Naval Energies.

Partenaire hors régions : Université de Toulon, IFREMER Brest, Université Bretagne Sud.

Budget : UN resp Scientifique du projet et du lot 5 (sur 6 lots : Image analysis development) (1 912 421 €, 750 506 € d’IA, 172 k€ d’aide yc post doc 18 mois 70 €k/ 156 660 € de coût UN)
Lien : https://www.france-energies-marines.org/projets/abiop-plus/

L’augmentation de la compétitivité des EMR (liée à la baisse du LCOE) est essentielle à leur développement. Une conception optimisée ainsi qu’un plan de maintenance pertinent des structures et des fermes sont donc nécessaires. Dans ce contexte, le développement d’organismes vivant sur des éléments immergés en mer, aussi appelé biofouling, est un paramètre crucial à prendre en compte. Ce processus biologique qui affecte tous les types de structures n’est pas entièrement compris, surtout si l’on considère les sites très dynamiques et peu profonds, caractéristiques des zones d’implantation des systèmes EMR. Plusieurs travaux, dont le projet ABIOP, soulignent que le biofouling est un problème critique pour les liaisons mobiles fond-surface telles que les lignes d’ancrages et les câbles dynamiques.L’objectif de ABIOP+ est de développer des protocoles adaptés à mesurer le biofouling se développant sur des composants EMR sensibles (en particulier les liaisons fond-surface), de caractériser l’influence de la biocolonisation sur certains composants (modification du comportement thermique, corrosion, efficacité de systèmes antifouling), d’acquérir et partager des données caractérisant le biofouling à de futurs sites éolien en France, et d’inclure les impacts de ce processus biologique en ingénierie.

ORIGAMI : Energies marines renouvelables et réseaux : acquisition, modélisation et intégration.

Partenaires IUML : LHEEA, IREENA – Partenaires industriels : 3S, Enedis, Cea-Tec

Budget : ECN Pilotage Scientifique du projet (65 env 60 000 € de subvention IUML)
Lien : https://www.weamec.fr/projets/origami/

Les Energies Marines Renouvelables (EMR) sont une source d’énergie durable et prometteuse pour la production décarbonnée d’électricité. Mais la complexité de l’environnement marin et le coût élevé des opérations d’installation et de maintenance des infrastructures offshores nécessitent de passer par des étapes de prototypage et de tests en mer pour les technologies EMR : c’est l’objet du site d’essai en mer SEM-REV qui permet de réaliser des tests en conditions réelles. Avec 1 km² d’espace maritime dédié et un câble sous-marin de raccordement de 8 MW, la plateforme permet aux industriels de tester et valider leurs prototypes jusqu’à l’échelle 1. SEM-REV accueille ainsi actuellement FLOATGEN, la première éolienne flottante française, ainsi que le dispositif houlomoteur WAVEGEM installé dans le cadre du projet IHES.
L’étape suivante consiste à intégrer sur le site de nouveaux producteurs EMR de technologies différentes (éolienne fixe, systèmes houlomoteurs ou hybrides, etc.) et des solutions de stockage par l’ajout d’une sous-station électrique flottante. Celle-ci sera le point d’entrée pour les chercheurs et industriels souhaitant tester et valider des architectures électriques marines innovantes de conversion, des algorithmes de gestion d’énergie, des techniques ou méthodes de diagnostic et monitoring des infrastructures marines (en particulier les câbles d’énergie et d’ancrage) ou encore des capteurs et systèmes de mesures.
Le méta-projet ORIGAMI se propose de donner un cadre structurant sur le long terme à cette nouvelle phase de valorisation et de développement pluridisciplinaire de la plateforme SEM-REV, phase qui nécessite à court terme une collaboration forte entre les hydrodynamiciens de Centrale Nantes (LHEEA) et les électrotechniciens de l’Université de Nantes (IREENA), de l’Université de Rennes (SATIE) et du CEA-Tech (DGDO).

MONAMOOR : Étude de la faisabilité d’utiliser une fibre polymère comme guide d’onde électromagnétique pour suivre l’état de santé de ligne d’amarrage synthétique en nylon.

Partenaires IUML : GeM, IFREMER – Partenaires industriels : FEM

Budget : NU Pilotage Scientifique du projet (62 env 62 000 € de subvention IUML)
Lien : https://www.weamec.fr/projets/monamoor-wp33/

Les lignes d’ancrage sont un élément essentiel des éoliennes flottantes. Le projet MONAMOOR WP33, porté par l’Université de Nantes, permet à la fois de comprendre le comportement à long terme des composants de ces lignes et de développer des systèmes de surveillance pour suivre leur comportement tout au long de leur vie.

ANCRE-EMR : Modélisation numérique des ancrages offshore pour les structures flottantes.

Partenaires IUML : IREENA, GeM – Partenaires industriels : Geotec, Ideal, LeBéon, Vryhof, Innosea

Budget : NU Pilotage Scientifique du projet (62+3 env 65 000 € de subvention IUML)
Lien : https://www.weamec.fr/projets/ancre_emr/

Les structures offshores de type flottant (éoliennes, houlomoteurs, hydroliennes,…) sont généralement utilisées pour des profondeurs d’eau élevées dépassant la plage de profondeurs correspondant aux structures offshores fixes fondées sur le sol marin. Ces structures flottantes sont maintenues en place par l’intermédiaire d’un système d’ancrage constitué par un ensemble de câbles attachés à des ancres encastrées dans le fond marin.
Il existe une grande variété de types d’ancres dont les avantages et les limites dépendent du type du système d’ancrage adopté et des conditions du sol marin. Les systèmes d’ancrage traditionnels (e.g. les pieux et les Drag Embedded Anchors DEA) requièrent une installation coûteuse. De plus les ancrages de type DEA impliquent une incertitude concernant la profondeur de pénétration finale dans le sol et donc une incertitude sur la capacité portante de ces ancrages.
Le projet ANCRE_EMR, porté par l’Université de Nantes, vise à étudier les performances de deux types d’ancrages offshores pour une possible utilisation dans le cas de structures flottantes : les ancrages en forme de plaque installés dynamiquement (Dynamically Embedded Plate Anchors DEPLA) et les ancrages hélicoïdaux. Les modèles numériques envisagés s’appuieront en partie sur les compétences numériques qui ont été acquises dans le domaine des EMR dans le cadre du projet WEAMEC ROS-3D pour les fondations posées.

Interreg North West Europe ECN : pilote (LHEEA), animé par WEAMEC ( subvention 472 k€ IUML (WEAMEC)).
Autres partenaires IUML: Université de Nantes (GeM , IREENA)

Budget : 2 600 k€

Ocean Power Innovation Network (OPIN) est un réseau collaboratif européen qui vise à accélérer la croissance de l’industrie des Energies Marines Renouvelables et de ses chaînes d’approvisionnement.

L’objectif du réseau est d’encourager les collaborations intersectorielles et interrégionales entre les PME et membres associés (organismes de recherche, grandes entreprises, institutionnels) dans le domaine des EMR. Le projet OPIN durera trois ans, d’octobre 2018 à décembre 2021 et est doté d’un budget total de 2,6 millions d’euros, avec le soutien de l’Interreg North West Europe, qui fournit 1,5 million d’euros de financement FEDER.

WEAMEC est un des partenaires de ce projet qui comprend Sustainable Energy Authority of Ireland (coordinateur), DMEC (Pays-Bas), Scottish Enterprise (Royaume-Uni), Offshore Renewable Energy Catapult (Royaume-Uni), Sirris (Belgique) et Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung. der angewandten Forschung (Allemagne). Notre partenaire, le pôle EMC2, a permis la mise en relation avec le consortium pour le montage du projet.

OMDYN : Ombilicaux dynamiques pour les EMR flottants – Phase 2

Partenaires IUML : GeM, LHEEA, IREENA, Ifremer Boulogne – Partenaires Industriels région PdL : Naval Energies, INNOSEA, Chantiers de l’Atlantique.

Budget : ECN Pilotage Scientifique du projet et du lot 4 (Suivi de la durée de vie en phase d’exploitation) et partenaire des 4 lots (172 640 € d’aide / 267 640 € de coût ECN)
UN partenaire lots 2, 3 et 4 et pilotage lot 3 tâche 2 (Mise en œuvre des modèles numériques pour accompagner les essais et leurs analyses) (2 142 941,40 €, 728 k€ d’IA, 140 401 € d’aide / 245 401 € de coût UN)

Les objectifs principaux du projet OMDYN2 sont (i) de caractériser expérimentalement et modéliser le comportement électro-thermo-mécanique des câbles dynamiques à partir d’essais sur une section courante, (ii) de disposer de modèles numériques validés de comportement global, pour les prédictions de durée de vie des différents composants à partir d’essais sur bancs mécaniques, (iii) de quantifier l’effet d’échelle sur les coefficients hydrodynamiques identifiés dans la phase 1 par des essais en bassin à plus grande échelle sur des tronçons de câbles avec présence de modules de flottabilité, (iv) de disposer de résultats pour la prise en compte de l’influence du biofouling, d’une part, par des essais spécifiques en bassin hydrodynamique et, d’autre part, par des quantifications en conditions réelles (projet ABIOP lauréat de l’AAP EMR ITE 2016), (v) de valider la/les méthodes de suivi de durée de vie en cours d’exploitation, en poursuivant les mesures et les analyses de la phase 1. Le suivi du biofouling et sa modélisation sont parties intégrantes de cet objectif.

LISORE : Low-cost Innovative Substation for Offshore Renewable Energy (Floating Wind & Tidal energy) – Paving the way from 2020 till 2025

Partenaires IUML : GeM, IREENA – Partenaires Industriels région PdL : Innosea, Chantiers de l’Atlantique

Budget : NU : leader WP4 Fiabilité système et strategies de Maintenance (502 k€, 107 k€ d’IA, 55 k€ UN)
Lien : https://www.france-energies-marines.org/projets/lisore/

The main objective of the project is to explore innovations that will enable to lower the total cost of ownership for offshore substations, both for floating wind and tidal stream commercial projects, keeping in mind technologies that may be available by 2025. Different types of support structures, floating and pile-mounted as well as subsea configurations will be considered for floating wind and tidal stream applications. At the end of the project, a sensitivity analysis of total cost of ownership (CAPEX and OPEX) to key design parameters of an offshore substation will be available as well as guidelines for decision-making process between pile-mounted/floating/subsea substations depending on the use-cases identified. Detailed objectives are (i) Provide a roadmap to lower the total cost of ownership of floating wind and tidal stream substations by 2025, (ii) Identify key technology barriers and propose drivers for innovation, (iii) Explore innovative substation architectures, (iv) Propose new qualification tests to alleviate risks and constraints in floating and subsea substation design.

Habituellement, les fermes éoliennes en mer sont connectées au réseau terrestre via des sous-stations offshores posées. Cette technologie permettrait de connecter 62 % du potentiel français. Les 38 % restants représentent un défi technique. Les parcs éoliens flottants sont installés dans des eaux plus profondes entraînant des coûts trop élevés pour des sous-stations posées. Une solution flottante pourrait être plus pertinente, en parallèle au développement de câbles dynamiques supportant des niveaux de tension supérieurs aux solutions existantes. Ces derniers sont en effet nécessaires pour le raccordement aux machines et au réseau.

MHM-EMR : Suivi en Service des Systèmes d’ancrage pour les EMR / MHM-EMR (Mooring Health Monitoring »

Partenaires IUML : LHEEA , GeM – Partenaires Industriels région PdL : Naval Energies.

Budget : ECN Pilotage Scientifique du projet et des lots 4 (Tests de la méthodologie de MHM en mer à échelle réduite) et 5 (Tests de la méthodologie de MHM en mer à échelle 1) et partenaire des 6 lots (108 880 € d’aide / 193 880 € de coût ECN)
UN partenaire pilotage lot 3 (Méthodologie de Mooring Health Monitoring) et partenaire lots 2 (Retour d’expérience), 4 et 5 (biofouling et instrumentation) (588 k€, 295 k€ d’IA, 130 k€ d’aide / 210 k€ de coût UN)
Lien : https://www.france-energies-marines.org/projets/mhm-emr/

Les systèmes d’ancrage utilisés pour les éoliennes flottantes diffèrent sensiblement de ceux utilisés par le secteur pétrolier en raison d’une forte dynamique en faible profondeur. Les solutions proposées pour satisfaire à ces nouvelles contraintes impliquent ainsi des dispositions et des matériaux nouveaux dont le comportement long terme est mal connu et non qualifié.
L’objectif du projet est de suivre en service des ancrages EMR pour anticiper les défaillances : (i) par l’identification des paramètres dimensionnant, (ii) par l’interprétation de mesure et la mise à jour de la durée de vie des composants, (iii) par l’optimisation de conception et maintenance par préconisation de composants et de procédures, (iv) par les normes d’exploitation de mesures.

OWARD : Optimisation de l’architecture d’une ferme éolienne offshore alimentée par un réseau électrique de transport et de distribution en courant continu.

Partenaires IUML : IREENA, LEMNA

Budget : NU Pilotage Scientifique du projet (16 500 € de subvention IUML)
Lien : https://www.weamec.fr/projets/oward/

Le projet OWARD, porté par l’Université de Nantes, concerne l’optimisation de l’architecture d’une ferme éolienne offshore alimentée par un réseau électrique de transport et de distribution en courant continu.
Besoin d’outil pour l’optimisation de l’architecture des parcs EMR : prise en compte de contraintes techniques et économiques.
Approche technicoéconomique : développement de modèles de coûts, de modèles d’exploitation, de modèles de maintenance et de disponibilité.

LEHERO : Load Effect of HEterogeneous ROughness of Marine Growth

Partenaires IUML : GeM, LHEEA – Partenaires Industriels région PdL : Naval Energies.

Budget : NU : responsable scientifique du projet (lot 0) et des lots 1, 2 et 4 (sur 5 lots : (i) (ii) et (iv) ci-dessous) (subvention 132 540/173 340, 95 540 €/108 540 € UN)
Lien : https://www.weamec.fr/projets/lehero-mg/

Une modélisation physique de la macro et meso-rugosité des coraux et des essais en bassin a révélé précédemment le rôle important de la forme et géométrie précise de bio- colonisation. L’objectif de LEHERO-MG est de modéliser physiquement la complexité de la rugosité de la bio-colonisation notamment à partir des images de synthèse du GeM et de modéliser la distribution hétérogène le long des composants (non homogénéité et disymétrie). 3 objectifs précis sont visés : (i) modélisation et simulation physique de la rugosité multi-échelle à partir de mesures et analyse biologique (des résultats potentiels à partir des essais déjà publiés, (ii) simulation numérique des effets de la rugosité multi-échelle et planification d'essais en laboratoire pour les structures fixes en présence de colonisation rigide, (iii) réalisation d'essais complémentaires et élaboration de courbes de type abaque de détermination des efforts en fonction des conditions hydro et de la rugosité, (iv) modélisation de la rugosité compatible avec la définition dans les codes pour un calcul des coefficients hydro.

OMCEND : Ondes Mécaniques dans les Câbles pour leur Évaluation Non Destructive: approche numérique et expérimentale.

Partenaires IUML : GeM, LHEEA

Budget : UGE : pilotage (subvention tot 121,3 env 41 IUML)

Les câbles électriques ombilicaux dynamiques permettent de connecter un générateur d’énergie flottant à un câble sous marin enfoui qui va permettre de raccorder les systèmes de production en mer au réseau électrique terrestre. Ces câbles ombilicaux sont soumis à des chargements mécaniques sévères et répétés tout au long de leur vie en exploitation, et ils représentent un des points faibles supposés de la chaine globale de production électrique. Il est donc nécessaire de développer des techniques permettant de diagnostiquer en continu et in situ l’état ces câbles pour anticiper un éventuel vieillissement prématuré et adapter la maintenance à la durée de vie résiduelle estimée du câble.
Dans ce cadre, l’utilisation des ondes guidées mécaniques revêt un fort potentiel pour l’évaluation non destructive (END) des câbles car elles sont susceptibles de se propager sur de longues distances et sont sensibles à des défauts de petite taille. En raison de la nature multimodale et dispersive des ondes guidées, des modèles de propagation réalistes et hautes fréquences sont indispensables au dimensionnement des techniques d’END et à l’évaluation de leur faisabilité in-situ. Concernant l’armure des câbles EMR, les modèles à développer doivent être capables de tenir compte de plusieurs difficultés : forte hétérogénéité de la section (multi-brins), contacts entre les constituants, géométrie hélicoïdale, précontraintes ...

Partenaires IUML : GeM, MMS – collaboration IFSTTAR Partenaires Industriels région PdL : Biolittoral, MMS, Bureau Veritas, Chantiers de l’Atlantique

Budget : NU : leader WP3 Biocolonisation sur 5 lots (budget 1 867 k€, financement de 799 dont 386,3 k€ UN yc Cifre 100 000) -. Implication dans les 4 lots (Corrosion, Biocolonisation, Fatigue, Optimisation globale).

L'éolien en mer est aujourd'hui une filière de plus en plus prometteuse et pourrait représenter 13 à 16 % de la consommation électrique de l'Union Européenne en 2030. L'émergence de cette nouvelle énergie marine renouvelable (EMR) est un enjeu d'avenir, notamment pour la Région des Pays de la Loire, deuxième potentiel de vent en Europe. Mais les éoliennes offshore actuelles sont-elles vraiment en capacité de supporter les contraintes et conditions parfois sévères du milieu marin ? Le projet SUFFEOL (SURveillance et Fiabilité des Fondations d'EOLiennes) a été lancée en janvier 2014, financée par la Région des Pays de la Loire, pour mesurer concrètement "l'état de santé" des éoliennes actuelles et déterminer les facteurs de dégradation de leurs fondations pour les anticiper.

GENOME : «Evaluation des systèmes électriques des énergies marines renouvelables et du stockage d’hydrogène : une évaluation conception – maintenance technico-économique de la coGENératiOn Mobilité-Electricité à horizon 2030»

Partenaires IUML : LEMNA, IREENA, GeM – Partenaires Industriels région PdL : Municipalité île d’Yeu Island et Enedis La Roche sur Yon.

Budget : NU : (financement de 118,42 k€ UN) - Coordination R. Loisel (LEMNA, UN).

Lauréat du 2eme AAP Transdisciplinaire de l’UN 2015-2016. Projet à trois laboratoires visant à l’Evaluation des systèmes électriques des énergies marines renouvelables et du stockage d’hydrogène : une évaluation conception – maintenance technico-économique de la cogénération mobilité-électricité à horizon 2030. Projet pluridisciplinaire. Rôle du GeM : (i) analyse de la maintenance, (ii) impact de la fiabilité structurelle sur les coûts (F. Schoefs). Autre partenaire : IREENA. Responsable d’un des 4 lots (fiabilité système) du projet interdisciplinaire (économie (LEMNA)-électrotechnique (IREENA)-fiabilité des structures (GeM)) GENOME I et II (Gestion des Energies Nouvelles et Optimisation Electrique) (2014-2018) (28 k€ sur 118,42 k€ de subvention et budget total) lauréat de l’AAP Interdisciplinaire 2014 et 2016 de l’Université de Nantes.

Partenaires IUML : CDMO, GeM

Budget : NU : responsable scientifique du projet (18 k€)

Le projet vise à étudier le concept de résilience en droit et en technologie en l'appliquant aux systèmes d'ancrage d'éoliennes flottantes afin d'améliorer leur conception et de supprimer les obstacles techniques, juridiques, économiques et sociaux qui limitent leur développement dans la zone économique exclusive.

Partenaires IUML : GeM, LHEEA, IREENA – Partenaires Industriels région PdL : Naval Energies, INNOSEA.

Budget : ECN Pilotage Scientifique du projet et des lots 2 (Estimer les caractéristiques mécaniques des Cross Sections) et 5 (Monitoring pour le suivi en service) et partenaire des 5 lots. (Modélisation numérique du comportement hydrodynamique du câble), 4 (Caractérisation expérimentale en fatigue des câbles dynamiques) (8 880 € d’aide / 16 340 € de coût ECN)
UN impliqué dans les lots 2, 3 et 5 (Méthode de suivi du biofouling, un des 5 lots) (330 318 € total, 94 370 k€ d’IA, 28 680 € d’aide / 44 689 € de coût UN)
Lien : https://www.france-energies-marines.org/projets/omdyn2/

Les objectifs de OMDYN sont : (i) de disposer de méthodes et d’outils adaptés et validés pour la conception mécanique des câbles dynamiques de moyenne tension (33kV à 66kV) et de grande puissance (de 5MW à 30MW) prenant en compte les réponses extrêmes et la fatigue induites par l’environnement et par les mouvements du support flottant : choix des architectures globales, conception des équipements des câbles, conception de la cross section vs les performances électriques imposées (tension, puissance), (ii) de disposer de méthodologies expérimentales et de bancs de tests pour la qualification mécaniques des câbles et de leurs composants sous sollicitations statiques (traction, flexion, torsion) et dynamiques (cyclage), intégrant les effets thermiques sous tension électrique (conducteur avec isolant, câble complet), (iii) de disposer de méthodes et de moyens de suivi en cours d’exploitation pour anticiper les réparations ou remplacement d’équipements. Le suivi de l’influence du bio-fouling est intégré à cet objectif, (iv) de disposer de connaissances et de résultats pour adapter les normes de conception et optimiser les coefficients de sécurité en regard de la réduction des coûts de CAPEX et d’OPEX..

Budget : ECN (LHEEA) - GeM : Co-supervisor ESR#7 FP7 ITN OCEANET 2013-2017 (supervision of ESR7: developps tests and methods for the detection of early damage in grout conections of OWT with new methods and Fiber Optical Sensors) (project € 3 420 098,66, subvention 162 000 x2 €=324 ke ).

OceaNET is a multinational Initial Training Network (ITN) funded under the PEOPLE Programme (Marie Curie Actions) of European Union’s FP7. The aim of the network is to train 13 Early Stage Researcher (ESR) in the area of floating offshore wind and wave energies to support the emerging marine renewable energy sector. OceaNET concerned the development of four innovative products for offshore wind and wave energy farms, namely an environmental monitoring hardware and software package, underwater electrical connectors and associated ROVs, air turbine for oscillating water column (OWC) wave energy converters and an O&M support software package. UN hosted a PhD working on monitoring of grouted connections of OWT.

Human SEA H2020 FP7-IDEAS-ERC : Il faut rendre la mer humaine) – CDMO (coordinateur), LEMNA, LETG – Grant Agreement : 340770

Budget : 1 761,7 k€

Le projet porte sur la refondation notionnelle du droit maritime. Le développement d'activités humaines en mer conduit à une transformation du droit de la mer et du droit maritime. Le droit a pour fonction de civiliser les activités nouvelles que les innovations technologiques permettent. Les activités d'extraction sur le plateau continental ont été prises en compte par la Convention de Genève de 1958, puis la Convention des Nations Unies sur le droit de la mer de 1982, afin de protéger les États côtiers.
La création de la Zone Économique Exclusive, par la Convention de 1982, s'efforce d'encadrer l'effort de pêche et de protéger les ressources halieutiques. Mais le droit maritime reste centré sur le concept de navire, laissant de côté les nouveaux bâtiments de mer et leurs travailleurs. Le développement d'activités illicites en mer interroge les compétences des États, ainsi que leur coopération.

Le transport maritime a été un laboratoire de la mondialisation dès les années 1970 à travers la libre immatriculation des navires. Le rattachement du navire à l'État dont il bat le pavillon a dû être complété par les contrôles des États du port et le développement d'un droit international minimal, créé par l'OMI et l'OIT. Pour autant, l'internationalisation du travail maritime laisse place à la mosaïque des législations nationales, c'est-à-dire à une concurrence mal encadrée. Au-delà des navires, des marins et des gens de mer, le statut des plates-formes d'exploration ou d'exploitation, inspiré du droit minier, laisse de grandes zones d'incertitude quant au statut de leurs travailleurs, que l'État côtier ne peut combler, compte tenu notamment de la diversité des opérateurs et exploitants, susceptible de choisir librement leurs sièges sociaux et la loi applicable aux contrats de travail.

Le développement des activités humaines en mer nécessite de repenser les concepts nés de l'histoire des activités maritimes et de la navigation, la notion même de navire et de bâtiment de mer, par exemple. Le développement d'activités illicites en mer interroge l'intervention des États en mer, de leurs eaux territoriales vers la haute mer. Les compromis trouvés en 1982 méritent d'être interrogés, compte tenu des menaces et des techniques nouvelles. Comment penser au XXIe siècle la civilisation par le Droit de ces nouvelles activités en mer ?