Brevet FR2958304A1 — publié le 20111007

Installation de production d'énerqie électrique offshore à partir de l'énerqie thermique des mers La présente invention concerne une installation de production d'énergie électrique offshore à partir de l'énergie thermique des mers. Plus particulièrement l'invention se rapporte à une telle installation qui comporte une plateforme flottante sur laquelle sont embarqués des moyens de production d'énergie électrique à partir de la différence de température de l'eau en surface et en profondeur, cette plateforme étant associée en outre à des moyens formant conduite d'aspiration d'eau en profondeur. Le principe de fonctionnement d'une telle installation dite ETM pour « Energie Thermique des Mers » consiste à utiliser la différence de température qui existe de façon naturelle entre l'eau en surface et en profondeur des océans pour faire fonctionner une machine thermique. Du fait des lois de la thermodynamique, pour avoir un rendement acceptable, la mise en oeuvre de telles installations d'ETM ne se justifie que sous réserve d'une différence de température supérieure par exemple à 20°C. De façon typique l'eau peut par exemple être à une température de 25°C en surface et à une température de 5°C à 1000 mètres de profondeur. On conçoit alors que ceci limite l'utilisation de telles installations à des zones spécifiques telles que par exemple les zones tropicales. L'eau de mer froide doit alors être pompée en très grande profondeur à travers des moyens formant conduite d'aspiration associés à la plateforme, tandis que l'eau de mer chaude est pompée en surface. Différentes tentatives de mise au point d'installations de production d'énergie à base d'ETM ont déjà été faites. Des tentatives ont par exemple été menées par Georges CLAUDE dans les années trente. Bien entendu d'autres opérateurs ont fait d'autres tentatives depuis. Mais la très grande majorité de ces différentes tentatives ont échoué en raison de problèmes divers et en particulier de problèmes de résistance mécanique de certains éléments de ces installations aux conditions environnementales rencontrées. On sait en effet que dans les zones géographiques dans lesquelles ces installations peuvent être installées, des conditions météorologiques particulières peuvent être rencontrées, telles que par exemple des courants marins relativement forts, des tempêtes, etc, ce qui provoque la dégradation voire la rupture de certaines pièces de l'installation. 2 Le but de l'invention est donc de perfectionner ce type d'installations. A cet effet l'invention a pour objet une installation de production d'énergie électrique offshore à partir de l'énergie thermique des mers, du type comportant une plateforme flottante sur laquelle sont embarqués des moyens de production d'énergie électrique à partir de la différence de température de l'eau en surface et en profondeur et associée à des moyens formant conduite d'aspiration d'eau en profondeur, caractérisée en ce que les moyens formant conduite d'aspiration d'eau en profondeur comportent deux parties, l'une formée d'une conduite rigide dont l'extrémité inférieure est immergée en grande profondeur et dont l'extrémité supérieure est immergée entre deux eaux à profondeur réduite et l'autre formée de conduites souples de raccordement de l'extrémité supérieure de la conduite rigide à la plateforme. Selon d'autres aspects de l'invention, l'installation de production d'énergie électrique offshore comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'extrémité supérieure de la conduite rigide comporte un collecteur de raccordement des conduites souples à cette extrémité de la conduite rigide, - le collecteur présente une forme évasée, - l'extrémité supérieure de la conduite rigide est associée à des moyens en forme de bouée de maintien en position de la conduite, et - la conduite rigide comporte au moins une nervure externe en hélice. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente un schéma synoptique illustrant la structure générale d'une installation de production selon l'invention, et - les figures 2 et 3 représentent respectivement une vue de côté et de dessus d'un collecteur entrant dans la constitution d'une installation selon l'invention. On a en effet illustré sur ces figures et en particulier sur la figure 1, une installation de production d'énergie électrique offshore à partir de l'énergie thermique des mers dite ETM. De façon générale, une telle installation comporte une plateforme flottante désignée par la référence générale 1 sur cette figure, sur laquelle sont embarqués des moyens de production d'énergie électrique à partir de la différence de température de l'eau en surface et en profondeur, ces moyens ne faisant pas partie de l'invention, ils ne seront pas décrits plus en détail par la suite. Comme cela a été indiqué précédemment, une telle installation requiert de pomper de l'eau chaude en surface ou à proximité de la surface et de l'eau froide à très grande profondeur comme par exemple entre 600 et 1200 mètres de profondeur. Cette eau chaude et cette eau froide permettent alors de faire fonctionner des moyens de production d'énergie électrique à partir de la différence de température de ces eaux. A cet effet, la plateforme flottante entrant dans la constitution de l'installation de production selon l'invention est associée à des moyens formant conduite d'aspiration d'eau froide en profondeur. L'expression « moyens formant conduite d'aspiration » doit être comprise dans la présente description comme englobant l'utilisation d'une ou de plusieurs conduites selon les débits à assurer, les coûts de mise en oeuvre, etc.. Ces moyens sont désignés par la référence générale 2 sur cette figure et comportent en fait deux parties désignées respectivement par les références générales 3 et 4 sur cette figure 1. L'une de ces parties désignée par la référence générale 3 est formée d'une conduite rigide désignée par la référence générale 5, dont l'extrémité inférieure est immergée en grande profondeur, par exemple entre 600 et 1200 mètres de profondeur et dont l'extrémité supérieure est immergée entre deux eaux à profondeur réduite, par exemple quelques mètres ou plusieurs dizaines de mètres, comme cela est illustré. Cette extrémité supérieure de cette conduite rigide, est alors associée à des moyens formant bouée ou flotteur de support désignés par la référence générale 6 sur cette figure, permettant de maintenir cette conduite rigide 5 en position et à des moyens en forme de collecteur désignés par la référence générale 7, permettant de raccorder l'extrémité supérieure de la conduite rigide 5 à la plateforme 1 par l'intermédiaire d'une deuxième partie des moyens formant conduite d'aspiration, cette deuxième partie étant formée de conduites souples de raccordement de cette extrémité supérieure de la conduite rigide 5 à la plateforme 1. L'une de ces conduites souples est désignée par la référence générale 8 sur cette figure. On conçoit alors qu'une telle structure permet de résoudre un certain nombre des problèmes rencontrés avec les installations de l'état de la technique notamment au niveau de la jonction entre la conduite rigide 5 et la plateforme flottante 1. En effet, l'une des causes principales des échecs rencontrés dans l'état de la technique lors de la mise en oeuvre d'installations de ce type, est liée à la déformation voire la rupture de la zone de jonction entre la conduite rigide et la plateforme. En utilisant une structure telle que décrite dans la présente demande, ces problèmes sont résolus dans la mesure où les conduites souples permettent de découpler la conduite rigide 5 et la plateforme 1 et en particulier de découpler les mouvements relatifs de ces organes. Le collecteur 7 est illustré plus en détail sur les figures 2 et 3 et se présente par exemple sous la forme d'un collecteur de forme évasée dont l'extrémité inférieure est associée à la conduite rigide 5 et dont l'extrémité supérieure comporte des moyens de raccordement des conduites souples. Dans ce cas également, le nombre de conduites flexibles et donc le collecteur sont adaptés aux débits, etc... Les moyens formant bouée 6 peuvent présenter n'importe quelle structure appropriée équipée par exemple de moyens de ballastage permettant d'assurer la fonction de maintien en position de la conduite rigide. On notera également que la surface extérieure de la conduite rigide 5 peut comporter au moins une nervure externe en hélice 9 dite « anti-vortex », de façon classique. Il va de soi bien entendu que différents modes de réalisation encore de cette installation peuvent être envisagés.15 REVENDICATIONS1.- Installation de production d'énergie électrique offshore à partir de l'énergie thermique des mers, du type comportant une plateforme flottante (1) sur laquelle sont embarqués des moyens de production d'énergie électrique à partir de la différence de température de l'eau en surface et en profondeur et associée à des moyens (2) formant conduite d'aspiration d'eau en profondeur, caractérisée en ce que les moyens (2) formant conduite d'aspiration d'eau en profondeur comportent deux parties, l'une formée d'une conduite rigide (5) dont l'extrémité inférieure est immergée en grande profondeur et dont l'extrémité supérieure est immergée entre deux eaux à profondeur réduite et l'autre formée de conduites souples (8) de raccordement de l'extrémité supérieure de la conduite rigide (5) à la plateforme (1). 2.- Installation de production d'énergie électrique offshore selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité supérieure de la conduite rigide (5) comporte un collecteur (7) de raccordement des conduites souples (8) à cette extrémité de la conduite rigide (5). 3.- Installation de production d'énergie électrique offshore selon la revendication 2, caractérisée en ce que le collecteur (7) présente une forme évasée. 4.- Installation de production d'énergie électrique offshore selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité supérieure de la conduite rigide (5) est associée à des moyens en forme de bouée (6) de maintien en position de la conduite. 5.- Installation de production d'énergie électrique offshore selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la conduite rigide (5) comporte au moins une nervure externe en hélice (9).25