Une stratégie innovante hybride de renforcement structurel pour la remise à niveau des éoliennes terrestres

Cet article propose et valide une stratégie hybride de renforcement structurel pour les fondations d'éoliennes terrestres dans les projets de remise à niveau, permettant l'installation d'unités de plus grande capacité sans démolir la fondation existante. Dans un contexte de demande croissante pour les énergies renouvelables et d'optimisation des infrastructures, la fondation d'origine est réutilisée comme élément principal pour la stabilité globale et les exigences en termes d'état limite de service (SLS), tandis que les demandes liées à l'état limite ultime (ULS), résultant du remplacement des turbines d'environ 1,5 MW par des unités de 4,1 MW et 6,25 MW avec des puissances représentatives des modèles de divers fabricants sur le marché actuel, sont résistées par un nouveau système périphérique de renforcement en béton armé. L'étude prend en compte les typologies de fondations superficielles (gravité) et sur pieux, les plus courantes mondialement pour les éoliennes. Cette solution, appliquée à un parc éolien commercial en activité dans le sud du Brésil avec des données réelles de charge, a démontré une réduction substantielle du volume de béton – jusqu'à 80 % pour les fondations superficielles et 40 % pour les fondations sur pieux, par rapport à la construction d'une fondation entièrement neuve. L'évaluation structurelle a été réalisée par modélisation numérique dans SAP2000, utilisant un modèle hybride coque-poutre validé par rapport à une référence solide 3D, combinée à des vérifications analytiques des états limites. Les résultats confirment que la solution proposée assure la serviceabilité globale et une capacité adéquate en état limite ultime, obtenant une optimisation significative des matériaux. Cela offre une alternative durable et efficace pour la remise à niveau des fondations d'éoliennes, avec des bénéfices économiques et environnementaux notables, incluant l'élimination des coûts de démolition, transport et élimination des matériaux.