Générateurs à aimant permanent (PMG) : la puissance des EMR

NORVÈGE - FRANCE - ROYAUME-UNI - 08/07/2011 - 3B Conseils
Par Francis Rousseau
Une nouvelle génération de générateur à aimant permanent (PMG) de haute efficacité devrait être testée dans les prochains mois par un certain nombre de pionniers européens de l'énergie des courants. L'importance des générateurs à aimant permanent est déjà en train de bouleverser l'industrie éolienne offshore comme c'est le cas avec le PMG développé par le français Converteam pour l'éolienne offshore Alstom 6MW (cf. article du 5/07/2011) et pourrait fort bien bouleverser les perfomances des systèmes hydroliens et houlomoteurs. Converteam mène en ce moment même à l'EMEC un certains nombre de tests sur ce concept de générateur à aimant permanent notamment avec le constructeur d'hydrolienne Hammerfest Strøm sur son HS 1000 mais aussi avec le constructeur de système houlomoteur Archimedes Wave Swing (AWS) sur son modèle de genérateur à aimant permanent linéaire (LPMG).

Quels sont les avantages des PMG ? La déperdition constatée avec les générateurs classiques de type "induction à double alimentation", dont le rotor doit tourner jusqu'à 10-20% de la capacité nominale avant qu'une réaction ne se produise, est supprimée avec les générateurs à bobinage concentré de type PMG. Ce type de générateurs apparaît donc comme idéal pour les turbines à rotation lente, comme c'est le cas des turbines hydroliennes. D'une façon générale les bobinages concentrés des PMG les rendent beaucoup plus efficaces à des vitesses lentes mais aussi moins onéreux à produire puisque plus légers et utilisant moins de matière première que les autres. Converteam n'est pas la seule compagnie à développer des générateurs à aimant permanent. Les norvégiens, très actifs dans le domaine des énergies marines renouvelables et en particulier dans les énergies hydroliennes et houlomotrices où ils font figure de leader mondial, développent par le biais de la compagnie SmartMotor un concept breveté de PMG super silencieux et hyper «concentré» (ICI). Leur ambition est d'en équiper les futures méga turbines éoliennes offshore de 10 MW (encore au stade de projet), les méga systèmes hydroliens de 1,1 MW (comme Atlantis Ressources ou Flumill) et de porter les performances de certains systèmes houlomoteurs jusqu'à 3kw. Ce nouveau concept de PMG devrait permettre de réduire les coûts de 50% et d'obtenir une efficacité accrue à faible et moyenne tension. SmartMotor a fait une entrée discrète sur la scène des énergies renouvelables en participant à des travaux d'ingénierie marine réalisés pour Rolls-Royce puis une entrée spectaculaire lorsque fut présentée l'AK 1000 d'Atlantis Ressources, l'hydrolienne à double hélice la plus puissante du monde, capable de développer 1MW. C'est Smart Motor qui a fourni à Altlantis le tout premier générateur PMG qui ait jamais équipé une hydrolienne. Cette première expérience couronnée de succès, menée notamment avec la collaboration de ABB pourrait bien ouvrir rapidement à Smart Motor les portes de la Chine, de la Corée du Sud, de l'Inde et de nombreux pays européens.

L'hydrolienne Flumill est une autre application non moins spectaculaire des immenses capacités des générateurs à aimant permanent. Et cela ne va pas s'arrêter. SmartMotor développe en ce moment également un générateur à aimant permanent à entraînement direct PMG pour une éolienne de très grande capacité, vraisemblablement celle de l'entreprise norvégienne Sway, (cf. article du 17 février 2010) dont la la machine flottante atteindra 10 MW et dont une version à l'échelle 1:5 va être prochainement testée près des côtes. Générateur PMG, éolienne, générateur à aimant permanent, hydrolienne novatrice : sans négliger les avancées technologiques majeures apportées par l'entreprise française Converteam implantée à Massy, il apparait très nettement que la Norvège a pris la tête des recherches en matière de technologies d'énergies marines renouvelables. Elle ne l'a d'ailleurs jamais vraiment lâchée !

Sources: Sites liés et cités. Photos 1 : PMG © SmartMotor. 2: PMG Converteam © Converteam. 3 : Hydrolienne AK1000 © Atlantis ressources. 4: Hydrolienne Flumill © Flumill