Laboratoire Vertical Axis – VERTI-Lab

L’objectif du laboratoire VERTI-Lab est de développer les outils de R&D nécessaires aux développements industriels de systèmes de récupération d’énergie des courants marins à axe vertical. Dans ce cadre, les équipes de la société HydroQuest et du Laboratoire d’Hydrodynamique Marine de l’IFREMER mènent conjointement les innovations nécessaires pour une exploitation durable et responsable de l’énergie des courants de marée. Le développement d’outils expérimentaux et numériques de modélisation physique constitue le socle fondateur de ce partenariat. Une approche conjointe de la petite vers la grande échelle facilitera la démarche industrielle. Cette approche innovante est renforcée par une complémentarité des compétences en mécanique des fluides, les connaissances du comportement des structures en milieu marin et un retour d’expérience de déploiement in-situ d’hydrolienne.

Les principaux axes de recherche portent sur :
- la modélisation expérimentale, via la réalisation d’essais en bassin à houle et courant, permettant d’étudier et d’optimiser le comportement des hydroliennes (étude des effets d’échelle, représentation des conditions de fonctionnement, interaction fluide/structure, quantification des transferts d’énergie) ;
- l’étude de l’influence de la turbulence et des états de mer sur la variabilité du productible (isotropie, intermittence, variabilité spatiale) et le chargement en fatigue des hydroliennes ;
- la prise en compte des effets d’interaction entre machines et des effets de sillage dans l’estimation du productible d’un parc de machines ;
- l’amélioration des estimations d’états de mer (Hs, Tp) à partir d’analyse en valeur multivariés pour une meilleure estimation des conditions de fonctionnement ;
- le développement de station de fond adaptée au suivi en fonctionnement des fermes d’hydrolienne, de procédures de mesures couplées multi-capteurs et d'analyse adaptées à la caractérisation de la turbulence, des interactions houle/courant et à l’évaluation des interactions avec les socio-écosystèmes.

Les besoins spécifiques à VERTI-Lab seront pris en compte pour les développements de la plateforme d’analyse dédiée à l’évaluation de la ressource et à l’aide à la conception et à l’optimisation de convertisseurs d’énergie marine, basée sur l’utilisation de ResourceCODE, base de données de rejeu d’états de mer haute résolution. Les outils d'analyse statistique devront notamment permettre de déterminer l'influence des conditions d'état de mer sur la variabilité du productible et sur le dimensionnement des hydroliennes. Des développements numériques seront également entrepris pour disposer à terme d’un code de calcul permettant d’optimiser les parc hydroliens. L’ensemble de ces travaux doit permettre le passage du TRL 4 à 9 d’hydrolienne à axe vertical, comprenant la validation des outils de développement industriel à partir de comparaison de résultats expérimentaux, numériques et in-situ, depuis la petite vers la grande échelle.