Pour répondre à ces nouvelles exigences, de nombreux
systèmes de contrôle ont été installés dans ces zones. Ces systèmes
automatiques de détection multicapteurs tel que le MUSE ont été conçus pour
fournir de plus amples informations sur le comportement des oiseaux en milieu
naturel autour des installations. Le système MUSE fonctionne avec des radars
intégrés et des caméras numériques. Il a été minutieusement développé en
parallèle d’une étude pionnière menée sur quatre ans et portant sur le
comportement des oiseaux marins autour des éoliennes installées au large, « Carbon Trust
Bird Collision Avoidance Study,
2014-2017 »
Pourquoi faut-il surveiller le comportement
des oiseaux ?
Étant une source d’énergie renouvelable prometteuse et
économique, le secteur éolien en milieu marin a connu un important essor au
cours des 20 dernières années, particulièrement en Europe qui accueille la
majorité de ces installations. Mais pour obtenir un accord de développement
d’éolien en mer, dit offshore, une évaluation détaillée des risques d’impact
environnemental du projet doit être menée et proposer quelques mesures
d'atténuations efficaces. Une des inquiétudes majeures pour l’environnement
soulevées par ces installations est le risque éventuel de collision d’oiseaux
contre les pales des turbines en fonctionnement.
La plupart des sites idéalement localisés pour la
construction de parcs éoliens offshore sont déjà exploités, et les sites
envisagés restants accueillent en général de grandes communautés d’oiseaux. Ce
risque de collision des oiseaux contre les éoliennes représente le plus grand
obstacle au développement de ces installations offshore. En conséquence, les
autorités ont exprimé le besoin de concevoir des systèmes de détection capable
d’empêcher les collisions des animaux contre les installations, pour minimiser
ces interactions, voire, les éviter.
Comment peut-on surveiller le comportement des
oiseaux ?
Malheureusement, il n’est pas tâche facile d’installer
des observateurs sur la plateforme de la turbine, ce qui limite
considérablement les possibilités d’action. MUSE est chargé en priorité de
récolter des données vidéo en continue sur le comportement de vol des oiseaux
dans un parc éolien. Le système de détection repose sur la présence d’une ou de
plusieurs caméras panoramiques Pan/Tilt en communication numérique constante
avec un radar de détection. Lorsque le radar détecte un mouvement, il envoie un
signal aux caméras pour leur ordonner un nouveau positionnement. Jour et nuit,
les caméras utilisent la détection et le suivi vidéo de mouvement dans les
zones les plus étendues du parc.
La communication numérique du système MUSE est contrôlée
par un système de récupération et de prétraitement des données (DAPS) reposant
sur un circuit logique programmable (FPGA). Vient s’ajouter à cela un logiciel
de contrôle des données, DAPSControl, chargé d'inspecter les activités du DAPS.
Les données de détection sont directement envoyées au logiciel de suivi et de
géoréférencement automatique d’espèces spécifiques : le TVADSTracker. Les
vidéos et les données sont ensuite enregistrées et conservées. Le système DAPS
prélève des échantillons à une fréquence de 100 Mhz et réalise une identification
en temps réel de l’élément pris pour cible en utilisant la corrélation croisée
avec des échos en retour connus d’une espèce d’oiseaux depuis les données du
radar. Le système supporte les données arrivant de plusieurs caméras
simultanées et de plusieurs radars opérant en mode horizontal et vertical.
Quels
sont les avantages des systèmes multicapteurs dans les parcs éoliens en
fonctionnement ?
Les relevés traditionnels reposent uniquement sur la
prise de photos instantanées et sur l'établissement d’une télémétrie effectuée
sur quelques individus. Les systèmes multicapteurs comme MUSE deviendront sans
nul doute indispensables pour rassembler des données permettant de surveiller
le comportement des oiseaux sur le long terme. Ces systèmes aident les
développeurs éoliens à concevoir des projets conformes aux exigences
environnementales et à minimiser leur impact sur nos écosystèmes. La suspension
est une fonctionnalité importante de MUSE dans laquelle le système de détection
est intégré au programme de contrôle éolien (SCADA). Il envoie des
avertissements au SCADA et suspend l’activité des commandes lorsqu’un oiseau
s’approche du parc. Selon les exigences du projet, il est possible de choisir
une suspension contrôlée ou non-supervisée.
Les autres méthodes de suspension fondées sur des
approches statistiques ne sont pas adaptées à ce type de projets car les
éoliennes doivent cesser de fonctionner lorsque la météo ne le permet pas ou
lors d’importants passages d’oiseaux. Ces interruptions ont des conséquences
non négligeables pour le secteur éolien quant à la production énergétique. De
la même façon, les systèmes multicapteurs permettront au secteur éolien
offshore de déployer tout son potentiel commercial en augmentant les temps de
réponse, en minimisant les suspensions et en réduisant les frais d’utilisation.
Regardez la vidéo de Teck Talk : systèmes multicapteurs
de détection des oiseaux (vidéo en anglais) : https://www.youtube.com/watch?time_continue=7&v=q0wS0xKI4KM