C'EST LA SAISON DES OURAGANS : VOICI COMMENT PRÉPARER VOS ACTIFS ÉOLIENS ET SOLAIRES

Les recherches montrent que les ouragans sont de plus en plus intenses et fréquents, et que les dégâts causés sont de plus en plus coûteux. Bien que vous ne puissiez pas empêcher les ouragans, vous pouvez prendre des mesures pour en atténuer l'impact.

Cet article est le troisième d'une série consacrée à l'impact des phénomènes météorologiques extrêmes et à ce que les propriétaires et les exploitants d'actifs renouvelables peuvent faire pour y remédier. Ne manquez pas les autres articles de la série : Lisez-les ici.

Si vous possédez ou exploitez un parc éolien ou solaire dans l'un des États américains exposés aux ouragans, vous savez que les saisons 2020 et 2021 ont battu tous les records. Et, une fois de plus, les experts prévoient une activité tropicale supérieure à la normale dans l'Atlantique pour la saison des ouragans 2022, qui a débuté le 1er juin.

AccuWeather a prédit en mars qu'il y aurait entre 16 et 20 tempêtes nommées en 2022 et six à huit ouragans. (Selon EarthSky: "Les tempêtes tropicales sont nommées lorsqu'elles présentent un schéma de circulation rotatif et que la vitesse des vents atteint 39 miles par heure (63 kilomètres par heure). Ce chiffre est très légèrement inférieur aux 21 tempêtes nommées en 2021 et aux 30 tempêtes nommées en 2020, mais reste supérieur à la moyenne à long terme.

Dans cet article, nous examinerons les risques que représentent les ouragans pour les projets éoliens et solaires et la manière dont les propriétaires et le secteur peuvent se préparer et répondre à cette menace de plus en plus sérieuse.

Note : Les phénomènes météorologiques appelés "ouragans" dans cet article portent des noms différents selon leur lieu d'origine : ils sont appelés "ouragans" dans l'océan Atlantique et dans l'est de l'océan Pacifique Nord, "typhons" dans l'océan Pacifique Ouest et "cyclones tropicaux" dans l'océan Pacifique Sud et dans l'océan Indien (en anglais).Source : Organisation mondiale de la santé : Organisation mondiale de la santé).

UNE MENACE CROISSANTE - ET DE PLUS EN PLUS COÛTEUSE

Le pouvoir destructeur d'ouragans tels que l'ouragan Ida ou l'ouragan Katrina est bien documenté. Et, selon le rapport Hailor High Water de , spécialiste de l'assurance des énergies renouvelables, les ouragans ont représenté 75 % des sinistres causés par les catastrophes naturelles et les conditions météorologiques extrêmes, en termes de valeur, dans le secteur des énergies renouvelables aux États-Unis entre 2010 et 2020.

Les recherches de GCube ont révélé que les ouragans étaient non seulement la raison la plus fréquente des réclamations d'assurance liées aux conditions météorologiques dans les parcs éoliens américains au cours de cette période, mais qu'ils causaient également les pertes financières les plus importantes en moyenne. GCube a également indiqué que les pertes moyennes liées aux conditions météorologiques dans les parcs éoliens sont 80 fois plus coûteuses que les pertes moyennes dans les parcs solaires.

Dans le secteur solaire, les ouragans ont été la deuxième cause la plus fréquente de pertes d'assurance liées aux conditions météorologiques, après les incendies de forêt, et la deuxième cause la plus coûteuse, après la grêle. Le GCube a averti que les ouragans deviennent "plus fréquents et plus violents, et leurs trajectoires moins prévisibles" et a prédit que le nombre de parcs éoliens frappés par des ouragans continuera d'augmenter.

En fait, quatre des six ouragans américains les plus coûteux pour les assureurs se sont produits au cours des cinq dernières années, selon l'Insurance Information Institute. L'ouragan Ida en 2021 a causé des pertes de 36 milliards de dollars, ce qui le place en deuxième position après l'ouragan Katrina de 2005 ; et l'Administration nationale océanique et atmosphérique (NOAA) des États-Unis a déclaré en 2020 que les ouragans sont devenus plus puissants au cours des quatre dernières années.

Cela signifie qu'il y a une plus grande probabilité que l'un d'entre eux se transforme en ouragan de catégorie 3 ou plus (c'est-à-dire avec des vents de 111 mph ou plus), ce que la NOAA attribue au changement climatique : Le principal auteur de l'étude, James P. Kossin, a déclaré : "Il y a une accumulation remarquable de preuves que nous rendons ces tempêtes plus nocives".

Il est clair que le secteur des énergies renouvelables doit se préparer à la menace croissante des ouragans. Mais comment ? Tout d'abord, nous devons comprendre pourquoi les installations éoliennes et solaires existantes sont particulièrement menacées.

POUR LES PARCS ÉOLIENS ET SOLAIRES EXISTANTS, LE RISQUE EST PRIS EN COMPTE

Le souscripteur d'énergies renouvelables Axis Renewables (Axis) et le conseiller Renewables Consulting Group (RCG) ont détaillé les dommages importants que les ouragans peuvent causer aux parcs éoliens et solaires dans leur livre blanc 2019. Préparation aux tempêtes tropicales pour les projets d'énergie renouvelable à terre.

Leur conclusion ? Le principal risque pour les parcs éoliens et solaires réside dans la technologie elle-même.

COMMENT LES OURAGANS NUISENT AUX PARCS ÉOLIENS

"Les tempêtes qui dépassent les paramètres de conception du groupe électrogène de puissance peuvent entraîner des défaillances qui seraient généralement couvertes par l'assurance. La sélection et la spécification des WTG sont essentielles", indique le rapport.

Les normes de conception définies par la Commission électrotechnique internationale (IEC 61400-1, -2 et -3) définissent une classe de sécurité S pour les sites soumis à des conditions extrêmes mais, compte tenu de la fréquence croissante des événements extrêmes rares, on peut s'attendre à ce que certaines turbines aient des marges de survie étroites pour des vents de catégorie 3+. "Les tempêtes qui dépassent les paramètres de conception de l'éolienne peuvent entraîner des défaillances qui seraient généralement couvertes par l'assurance. La sélection et la spécification des éoliennes sont essentielles", indique le rapport. Un exemple d'évolution des pratiques de conception peut être observé à Taïwan, un marché émergent de l'éolien offshore. En 2018, ce pays a introduit une norme supplémentaire - la classe T (classe Typhoon) - car les turbines doivent être capables de résister aux typhons.

Les principaux risques pour les éoliennes en cas d'ouragans sont les suivants :

• Survitesse du rotor - généralement causée par des défaillances du système de freinage
• Défaillances des lames dues à une charge excessive ou à l'usure
• Défaillance du moteur de lacet, ce qui peut augmenter les risques de surcharge.
• Défaillances de la tour causées par des charges excessives et/ou des dommages au sol
• Les défaillances des fondations qui peuvent entraîner l'effondrement de l'éolienne
• Défaillances des systèmes auxiliaires tels que l'alimentation de réserve ou le réseau électrique

Les promoteurs et les fabricants de turbines ont l'habitude de travailler ensemble sur l'adéquation du site lors de la sélection d'une turbine - y compris les procédures opérationnelles potentielles et/ou les limitations pour protéger les vies et les biens. Les propriétaires devraient être encouragés par le fait que les fabricants de turbines se concentrent de plus en plus sur le développement de turbines résistantes aux ouragans. Bien entendu, ces développements profiteront en premier lieu aux projets futurs, mais une meilleure connaissance des risques liés aux ouragans et les résultats de la recherche et du développement profiteront également aux turbines existantes grâce à des procédures opérationnelles plus intelligentes et/ou à des mises à niveau.

COMMENT LES OURAGANS NUISENT AUX FERMES SOLAIRES

Le problème des dommages causés par les ouragans pourrait être encore plus important pour l'énergie solaire, car il n'existe pas de certification internationalement reconnue pour les panneaux solaires, selon Axis et RCG. Le sort des fermes solaires existantes dépend des normes et des codes d'ingénierie locaux.

Les principaux risques auxquels sont exposées les fermes solaires en cas d'ouragans sont les suivants :

• Dommages causés aux panneaux par la chute d'objets ou la grêle qui les accompagne
• Flexion des panneaux en cas de vents extrêmes, provoquant des microfissures
• Défaillances des structures de support des panneaux et des systèmes de rayonnage
• Les défaillances peuvent être aggravées en cas de liquéfaction du sol
• Dommages causés aux systèmes de poursuite solaire par des vibrations extrêmes
• Défaillances des systèmes auxiliaires tels que l'alimentation de réserve ou le réseau électrique

6 FAÇONS D'AFFRONTER LES RISQUES LIÉS AUX OURAGANS

Bien que les parcs éoliens et solaires soient exposés à de nombreux risques, il existe six mesures que les propriétaires et les exploitants peuvent prendre pour accroître la résilience de leurs installations en cas d'ouragan :

1. Évaluer la vulnérabilité aux ouragans à un stade précoce
2. Surveiller les conditions météorologiques
3. Tirer parti de l'innovation technologique
4. Veillez à ce que votre site dispose d'un drainage approprié
5. Mettre en place des contrats et des protocoles de gestion clairs
6. Garder la maîtrise de l'entretien

Nous examinerons chacun d'entre eux ci-dessous.

1. ÉVALUER LA VULNÉRABILITÉ AUX OURAGANS À UN STADE PRÉCOCE

Les propriétaires doivent être conscients des risques liés aux ouragans s'ils développent un parc éolien ou solaire dans un endroit qui en subit les effets. Ils doivent également tenir compte de la probabilité que les ouragans continuent à se renforcer et à devenir plus fréquents. L'évaluation des risques doit être mise à jour périodiquement afin d'alimenter les plans d'urgence.

2. SURVEILLER LES CONDITIONS MÉTÉOROLOGIQUES

Pendant la saison des ouragans, qui s'étend généralement de juin à novembre aux États-Unis, les informations fournies par les organisations météorologiques nationales sont inestimables. L'une de ces organisations est leNational Hurricane Center (NCH), basé aux États-Unis.

Le NHC suit la formation des ouragans dans les océans Atlantique et Pacifique et prédit la probabilité qu'ils se développent et se dirigent vers les terres. Les améliorations apportées à la prévision des trajectoires des ouragans au cours des dernières décennies ont été qualifiées de "phénoménales" par certains scientifiques.

Ces informations permettent aux propriétaires et aux exploitants de savoir avec précision si un ouragan peut affecter leur(s) projet(s) et dans quelle mesure, ce qui les aide à prendre la décision de mettre un projet en "mode ouragan" afin d'assurer la sécurité de leurs employés et d'atténuer les dommages potentiels causés à leurs biens.

3. TIRER PARTI DE L'INNOVATION TECHNOLOGIQUE

GCube a averti dans son rapport "Hail or High Water" que les hauteurs de moyeu plus élevées et les pales plus longues des éoliennes d'aujourd'hui pourraient accroître les risques liés aux éoliennes en cas d'ouragan.

Pour y remédier, des entreprises comme GE Renewable Energy lancent des machines résistantes aux ouragans. Ces modèles sont conçus avec des pales plus courtes et des tours d'éoliennes renforcées, ce qui les rend plus robustes et leur permet de résister à des vitesses de vent plus élevées. GE a déclaré que ces innovations aideront l'éolien en mer à prospérer dans des pays tels que le Japon, les Philippines et la Chine.

D'autres avancées technologiques ont été réalisées récemment. L'Office of Energy Efficiency & Renewable Energy des États-Unis en a souligné quelques-unes dans cet article de 2017, notamment l'utilisation d'anémomètres pour mesurer la vitesse du vent et déclencher des arrêts automatiques lorsque les vents deviennent trop rapides ; la mise en drapeau des pales pour qu'elles soient orientées vers le vent afin de réduire leur surface en cas de vents violents ; et les moteurs de lacet qui continuent d'orienter la nacelle de l'éolienne vers le vent pendant un ouragan afin de réduire les contraintes.

Dans le secteur solaire, les améliorations visant à renforcer les panneaux comprennent l'utilisation de - renforcement du verre par la chaleur ou trempe pour rendre les panneaux solaires plus robustes s'ils sont frappés par la chute de débris ; ou le développement de panneaux solaires avec un verre plus épais.

Ces travaux sont menés par le Renewable Energy Test Center et Nextracker, qui ont également conseillé aux propriétaires et aux exploitants d'investir dans des systèmes de montage plus robustes pour protéger leurs panneaux solaires lorsqu'ils sont exposés à des vents violents ou à d'autres forces extérieures.

4. S'ASSURER QUE VOTRE SITE DISPOSE D'UN DRAINAGE APPROPRIÉ

Les dégâts causés par les ouragans se concentrent souvent sur les vents extrêmes, mais les propriétaires et les exploitants doivent également être conscients des dommages qui peuvent être causés par les inondations. Un sol saturé devient moins stable et peut exposer un projet à des dommages plus importants.

Les propriétaires doivent notamment se demander si leur projet dispose d'un système de drainage approprié pour évacuer rapidement les eaux d'inondation. Cela permet de réduire les risques de glissement de terrain et d'endommager les structures, y compris les fondations. Axis et RCG conseillent également aux propriétaires et aux exploitants d'inspecter et de nettoyer régulièrement leurs systèmes de drainage pendant les périodes de tempête.

Le Rocky Mountain Institute a publié en 2018 un rapport intitulé "Solar Under Storm", qui examine la résilience des projets solaires dans les Caraïbes lors de la saison des ouragans de 2017. Ce rapport indique que le drainage est particulièrement important pour les projets dont le sol est meuble ou situé à proximité de pentes. Il s'agit d'un risque particulier pour les ouragans qui se déplacent lentement, où le sol peut être saturé par des jours de pluies intenses avant que les vents extrêmes ne frappent.

C'est un avertissement soutenu par Zurich Insurance, qui a examiné en profondeur l'ouragan Florence et l'ouragan Michael en 2018. Selon elle, 80 % des pertes du secteur de l'assurance dans ce dernier ont été causées par des dommages causés par le vent, alors que le vent n'a été responsable que de 20 % des pertes dans le premier. Cela s'explique par le fait que l'ouragan Florence s'est déplacé lentement, de sorte que les structures ont été battues et affaiblies pendant de nombreux jours avant que le vent ne frappe.

Les propriétaires doivent être conscients que les ouragans ont des profils de risque différents et que les systèmes de drainage doivent être dégagés et en bon état pour permettre l'écoulement des eaux de surface et contribuer à atténuer certains des dommages les plus graves causés par les ouragans.

5. METTRE EN PLACE DES CONTRATS ET DES PROTOCOLES DE GESTION CLAIRS

Que l'actif renouvelable soit exploité de manière autonome ou par l'intermédiaire d'un prestataire de services, il est important d'établir une matrice de responsabilités et des procédures d'urgence claires et acceptées, à la fois dans les contrats et dans les procédures du site.

Tous les projets situés dans une région touchée par un ouragan doivent faire l'objet d'un plan d'urgence indiquant ce qu'il faut faire pendant et après le passage de l'ouragan. Ce plan doit notamment prévoir une alimentation électrique de secours, des stocks de fournitures essentielles, notamment de carburant et d'équipement médical, et indiquer comment le propriétaire peut avoir accès à des équipements spécialisés et à des techniciens pour remettre l'installation en service.

En outre, le personnel doit être formé à l'exécution du plan et à la préparation du site en cas d'ouragan imminent, à l'interprétation des alertes météorologiques locales, qui peuvent ne donner qu'un préavis de quelques heures avant l'arrivée d'une tempête, et aux procédures génériques de confinement. Le plan doit comprendre des procédures d'évaluation après la tempête et de retour à la normale.

Ces plans doivent préciser les activités à mener sur un site de projet particulier avant et après le passage d'un ouragan. Il s'agit notamment d'indiquer clairement à quel moment les activités prescrites doivent être réalisées et qui sont les personnes ressources et les décideurs clés.

Il s'agit là de pratiques courantes dans le secteur. Ce qui est nouveau, c'est l'augmentation prévue de la fréquence et de l'intensité des événements extrêmes qui peuvent avoir des répercussions à grande échelle et durables.

6. RESTER AU COURANT DE L'ENTRETIEN

Ce n'est un secret pour personne que l'entretien des projets fait une grande différence. Une étude de 2021, Les facteurs cachés qui affectent les fermes solaires en cas de conditions météorologiques difficilesa analysé les dossiers de maintenance afin de déterminer les raisons des problèmes liés aux conditions météorologiques extrêmes dans les fermes solaires. Elle a montré que l'âge et l'état du projet étaient des facteurs importants pour déterminer l'impact d'un ouragan sur la production d'énergie. Les propriétaires et les exploitants ont l'habitude de planifier leur maintenance en fonction des variations saisonnières des ressources afin de maximiser le rendement. Des approches similaires peuvent être utilisées pour gérer les risques liés aux ouragans. Les solutions de gestion numérique des actifs s'avèrent être des outils précieux pour hiérarchiser les activités de maintenance, comme nous le verrons ci-dessous.

LE RÔLE DES SOLUTIONS DE GESTION DES ACTIFS NUMÉRIQUES

Les projets qui ne font pas l'objet d'une surveillance et d'un entretien appropriés souffrent davantage lorsque des conditions extrêmes surviennent. Et si les projets bien entretenus ont réellement un avantage sur les usines mal entretenues, c'est une excellente nouvelle pour les propriétaires et les exploitants. En effet, si les ouragans sont incontrôlables, l'entretien des installations ne l'est pas.

C'est là qu'interviennent les logiciels de gestion des actifs numériques.

Les plateformes de gestion numérique des actifs aident les propriétaires et les exploitants à se tenir au courant de l'évolution des performances ou de l'état de santé de leurs projets, en mettant en évidence les points faibles qui pourraient nécessiter une réparation ou un remplacement avant la saison des ouragans.

Le logiciel de gestion des actifs peut également vous aider à suivre les travaux de terrain en cours ou achevés, en vous permettant d'accéder rapidement à des informations essentielles telles que la régularité du nettoyage des systèmes de drainage de vos projets pendant la saison des ouragans.

Les systèmes de gestion des actifs résilients sont également importants lorsqu'il s'agit d'évaluer les dégâts après une tempête, de détecter les problèmes qui pourraient ne pas être immédiatement apparents et de remettre les actifs en ligne rapidement et en toute sécurité.

CONCLUSION

Alors que les ouragans sont de plus en plus violents et fréquents, la bonne nouvelle pour les énergies renouvelables est que la lutte contre les effets des ouragans n'est pas totalement hors de notre contrôle.

La technologie évolue pour aider les propriétaires et les exploitants à construire des sites plus résistants. Les prévisions météorologiques sont devenues plus sophistiquées, ce qui permet aux propriétaires et aux exploitants de mieux comprendre si un ouragan peut affecter leur projet et dans quelle mesure, afin de prendre les meilleures décisions en temps réel. La mise en place de mesures préventives telles qu'un drainage approprié, des protocoles clairs et des plans d'urgence fait une grande différence.

Enfin, les logiciels de gestion des actifs peuvent aider les propriétaires et les exploitants à collaborer et à hiérarchiser les activités afin de garantir une maintenance et une préparation efficaces et proactives des installations, avant qu'une catastrophe ne se produise.

Vous cherchez un logiciel de gestion des actifs pour votre entreprise ? Découvrez les neuf questions clés que vous devriez poser avant d'acheter.  Obtenez le livre électronique.