Vattenfall a optimisé l’implantation des éoliennes en mer, ajoutant 150 M€ de valeur.

L’économie d’un parc éolien en mer repose sur deux décisions de conception interdépendantes : où placer chaque éolienne et comment les relier par câbles. Des éoliennes trop rapprochées se privent mutuellement de vent, tandis que déplacer une seule éolienne modifie le coût des fondations et la longueur des câbles sur l’ensemble du parc.

Vattenfall et DTU ont élaboré des modèles de programmation en nombres entiers mixtes et des mathématiques heuristiques qui résolvent conjointement le placement des éoliennes et l’acheminement des câbles, en tenant compte des conditions de vent, de la profondeur d’eau, du sol et des pertes électriques. Ces outils ont remplacé un processus de conception lent et largement manuel.

L’optimisation a apporté environ 10 millions d’euros de valeur actuelle nette par parc, ainsi qu’une conception plus rapide et plus rationalisée. Sur les sites que Vattenfall avait déjà acquis, les outils ont produit des gains de VAN supérieurs à 150 millions d’euros, renforçant la position de l’entreprise dans les appels d’offres en mer.

Modéliser les pertes par sillage et le coût des câbles comme une seule optimisation

L’interférence de sillage signifie que le placement de chaque éolienne affecte la production de toutes les autres

Les câbles figurent parmi les coûts d’investissement les plus élevés et dépendent de l’implantation choisie

Résoudre le parc dans son ensemble capture des interactions qu’un tableur ne peut pas prendre en compte

Une conception plus rapide a permis à Vattenfall de soumissionner à davantage d’appels d’offres avec une meilleure économie

Lorsque des choix locaux créent des interférences avec les voisins, la bonne démarche consiste à résoudre l’ensemble du parc en une seule fois ; optimiser chaque éolienne isolément laisse de l’argent sur les fonds marins.

Vattenfall a remporté le prix Franz Edelman 2019 pour ces travaux. Les outils ont servi à concevoir les premiers parcs éoliens en mer construits sans subvention, et les méthodes ont contribué à rendre l’énergie verte moins chère pour les clients finaux. Les résultats ont été publiés dans la revue Interfaces.