Projets en cours

Projets collaboratifs

IDeFEIX - Conceptions optimales pour les îlots énergétiques avec applications Power-to-X [AAP Automne 2025]

optImal Designs For Energy Islands with power-to-X applications

Le projet IDeFEIX répond à la demande croissante en énergie renouvelable offshore et se concentre sur les parcs éoliens offshore associés à la production multi-énergies, c'est-à-dire les îles énergétiques, afin de fournir des vecteurs énergétiques décarbonés, tels que l'hydrogène, l'ammoniac ou les carburants synthétiques. Les sites offshore offrent une solution pour convertir la ressource éolienne en mer, où les conditions de vent sont meilleures. Mais cela n'est possible qu'avec des architectures dédiées tenant compte des effets et des contraintes locales (caractéristiques de la ressource éolienne, problèmes d'installation, connexions au réseau). L'un des principaux défis réside dans le fait que ces architectures sont soumises à de nombreuses incertitudes et que les performances techniques et économiques globales de ces systèmes sont difficiles à évaluer avec précision. Il est nécessaire de procéder à une analyse multidimensionnelle qui tienne compte d'une meilleure formulation des interactions entre les turbines. Un autre défi majeur est l'utilisation de ces sites pour la production d'énergie multivectorielle. La demande croissante en électricité est évidente, mais elle s'accompagne d'une demande en production d'hydrogène, d'ammoniac et de carburants synthétiques pour le transport, tant terrestre que maritime.
    

CEFIR - Commande d’Eoliennes Flottantes et Intégration au Réseau [AAP Printemps 2025]

Le projet CEFIR répond à la demande croissante en énergies renouvelables en se concentrant sur les éoliennes offshore flottantes (FOWT). L'énergie éolienne en mer offre des conditions de vent plus constantes et un impact environnemental réduit par rapport aux parcs éoliens terrestres. Cependant, les éoliennes flottantes, souvent déployées en eaux profondes (plus de 50 mètres), sont confrontées à des défis techniques importants, notamment en raison de l'instabilité des plateformes causée par les vagues et le vent, qui induisent des vibrations pouvant compromettre l'intégrité structurelle et réduire l'efficacité de la production d'énergie.

Le projet de recherche porte sur une éolienne à axe horizontal d'une puissance supérieure à 12 MW, montée sur un longeron ou une fondation flottante semi-submersible. Il poursuit trois objectifs principaux :  la conception de systèmes de contrôle non linéaires robustes, optimaux et adaptatifs, capables de fonctionner efficacement dans différentes régions de production l'intégration de la puissance produite par la turbine dans le réseau tout en maintenant la stabilité de celui-ci la création d'une plateforme d'essai PHIL (Power Hardware-in-the-Loop)

      

GOWEST - Gouvernance des éoliennes en mer efficaces et sûres [AAP Printemps 2025]

Governing Offshore Wind Efficient and Secure Turbines

Le projet de recherche GOWEST ambitionne d’explorer les enjeux entourant l’exploitation des éoliennes en mer. Il s’agit de mieux comprendre les mécanismes de gouvernance à l’œuvre, leur fonctionnement, leurs caractéristiques, leurs effets mais aussi leurs limites et perspectives d’évolution. En effet, le développement de l’éolien en mer ne se fait pas sans encombre. Les conflits d’usage avec les activités existantes dans les zones d’implantation des éoliennes, à commencer par les activités de pêche, les préoccupations environnementales liées aux habitats marins, ainsi que la complexité des règles juridiques couplés aux enjeux économiques incertains, ont considérablement retardé leur déploiement en France. GOWEST a une démarche pluridisciplinaire mêlant géographie, sociologie, économie et droit. 

En s’appuyant sur le cadre conceptuel de la gouvernance interactive, on observe d’une part l’existence d’un système à gouverner, constitué d’acteurs, de pratiques et de projets, à l’origine de conflits sociaux très marqués, qui se caractérise par des dynamiques internes mais aussi par la mise en place de dispositifs riches à analyser. Ce système à gouverner interagit d’autre part avec un système de gouvernement, composé d’institutions, de normes, de règles, de marchés, qui vient poser un cadre de régulation à respecter.

Le projet vise ainsi d’abord à examiner ces deux niveaux qui composent un système de gouvernance inédit, ainsi que leurs interactions. Plus précisément, il s’agira de mieux comprendre les acteurs qui le portent, leurs pratiques, leurs projets (système à gouverner) tout autant que les normes, règles et institutions (système de gouvernement). Cette approche permettra ensuite de mettre en lumière les tensions ou décalages entre le système de gouvernement et le système à gouverner qui se traduisent par des conflits de gouvernance. À l’issue de ces recherches, il deviendra enfin possible d’identifier des leviers
d’action possibles.

                  

SLOOP - Charges stochastiques sur les pieux en mer [AAP Printemps 2025]

Stochastic Loads on Offshore Piles

SLOOP vise à contribuer à l'amélioration des méthodes de conception des fondations monopiles offshore en se concentrant sur deux questions émergentes : la simulation aéro-hydrodynamique des forces stochastiques exercées sur les fondations monopiles offshore et la réponse latérale des monopiles sous les forces stochastiques calculées précédemment. Pour la première question, des simulations aérodynamiques et hydrodynamiques seront réalisées à l'École Centrale de Nantes. Pour la seconde question, l'interaction sol-pieu sous différents types de charges, notamment des charges cycliques unidirectionnelles, monotones multidirectionnelles et cycliques multidirectionnelles, sera analysée à l'aide de données expérimentales et de codes d'interprétation disponibles à l'université Gustave Eiffel. Des simulations numériques avec des modèles hypoplastiques et SANISAND seront réalisées à l'université de Nantes. Après comparaison et validation des résultats de la centrifugeuse avec les simulations ABAQUS, le projet SLOOP calibrera les paramètres du modèle HARM (Hyperplastic Accelerated Ratcheting Model) afin de les aligner autant que possible sur les résultats expérimentaux et numériques.

            

Financements individuels

Financements postdoctoraux

FLOWIND - postdoc [AAP Automne 2025]

Floating wind turbine wake interaction and merging

FLOWIND étudiera deux éléments constitutifs canoniques des parcs éoliens flottants : deux turbines disposées côte à côte ou en ligne. Le projet analysera à la fois les interactions de sillage entre les turbines et les sillages globaux des systèmes à deux turbines sous différents espacements et mouvements de plate-forme. FLOWIND mènera un programme expérimental ambitieux dans la soufflerie atmosphérique du LHEEA. Il fournira la première étude des interactions de sillage entre des modèles de turbines flottantes dans des conditions de mouvement contrôlées et d'écoulement réalistes. Une matrice ciblée de types de mouvements, d'amplitudes et de fréquences représentatifs des conditions offshore, ainsi que différents espacements entre les turbines, seront explorés. Des diagnostics avancés des écoulements, combinés à une analyse modale basée sur les données, seront utilisés pour caractériser les sillons des systèmes à deux turbines. Ces informations seront utilisées pour développer des modèles de sillons à ordre réduit qui capturent la dynamique induite par la plate-forme, dans le but global d'améliorer les outils de conception des parcs éoliens flottants.

EPSMEI - Exploration du potentiel des bétons géopolymères à faible teneur en carbone soumis à des charges cycliques pour des infrastructures énergétiques marines durables [AAP Printemps 2025]

Exploring the Potential of Low-Carbon Geopolymer Concretes under Cyclic Loading for Sustainable Marine Energy Infrastructure

Les objectifs de ce projet concernent l'utilisation potentielle des bétons géopolymères pour les énergies marines, en particulier pour les fondations des éoliennes offshore. Les bétons géopolymères sont prometteurs pour les structures offshore car ils ont une empreinte carbone réduite, ce qui est intéressant pour les projets d'énergie durable, et ils offrent de bonnes performances dans des environnements agressifs (chlorures de l'eau de mer, cycles de gel/dégel, sulfates) et présentent souvent une meilleure durabilité chimique que le béton Portland traditionnel.

Cependant, les structures offshore peuvent être exposées non seulement à des environnements agressifs, mais aussi à des charges mécaniques dues à l'action de l'eau de mer. De plus, les fondations des éoliennes sont soumises à des charges cycliques, avec des fréquences typiques comprises entre 0,1 et 1 Hz, ce qui correspond à une plage quasi-statique à dynamique lente.

Afin de relever les défis scientifiques liés au comportement des géopolymères sous des charges dynamiques de fatigue et à l'évolution de leur durabilité, nous développons un dispositif expérimental qui permettra de charger des échantillons de béton géopolymère et de mesurer leurs performances en matière de durabilité, tant sous charge qu'après déchargement. Nous avons choisi la perméabilité comme indicateur de durabilité et d'étanchéité.

Financement de thèse

Acceptabilité des parcs éoliens offshore en France : les enseignements tirés du Royaume-Uni [AAP Printemps 2025]

Acceptability of off-shore wind farm in France: Lessons from the UK

Alors que le Royaume-Uni s'est imposé comme un leader mondial dans le déploiement de l'éolien offshore, avec un objectif de 50 gigawatts d'ici 2030, la France en est encore aux prémices du développement à grande échelle, avec un objectif identique d'ici 2050. Cet écart temporel offre une occasion opportune et précieuse d'examiner comment les pratiques britanniques (notamment en termes de processus de consultation, de mécanismes de compensation et d'engagement des parties prenantes) peuvent être mises à profit et adaptées dans les cadres institutionnels, énergétiques et d'aménagement du territoire français.

Financements de masters

Quantification de l'effet de la croissance marine sur la probabilité d'un échauffement extrême du câble d'alimentation dynamique pour le FOPWT.i [AAP Automne 2025]

Quantifying the effect of marine growth on probability of extreme heating of dynamic power cable for FOPWT.i

L'objectif principal de ce projet est de quantifier l'impact du bio-encrassement par les moules sur la température des câbles électriques dynamiques des éoliennes flottantes en tenant compte des incertitudes. Plus précisément, il s'agit de calculer la probabilité de dépassement de la température critique de 90 °C, en tenant compte des différentes conditions de température ambiante et de la croissance progressive des colonies de moules. Pour atteindre cet objectif, les tâches spécifiques suivantes seront réalisées : Modéliser l'épaisseur des salissures marines en fonction du temps en considérant 2 sites (Atlantique et Méditerranée) à partir du modèle ISOMER/UCD/ENS Paris Saclay. Modéliser l'incertitude des propriétés thermiques des salissures marines en fonction du temps à partir de l'épaisseur. Coupler le modèle existant de section transversale des câbles à l'aide de Comsol Multiphysics avec OpenTurns pour la propagation des incertitudes. Réaliser une analyse de fiabilité tenant compte des incertitudes liées aux paramètres du modèle. Analyser les résultats afin d'identifier les conditions d'exploitation critiques et proposer des recommandations pour améliorer la fiabilité des câbles dynamiques. Les données thermiques relatives à la colonisation des moules et le modèle thermique d'un câble sous-marin déjà disponibles dans Comsol seront intégrés à cette étude.

Analyse spatio-temporelle des activités nautiques dans et autour du site d'essai offshore SEM-REV [AAP Automne 2025]

Spatio-temporal analysis of nautical activities in and around the SEM-REV offshore test site

Cette étude vise à réaliser une analyse spatio-temporelle des activités nautiques mobiles dans et autour du site d'essai offshore SEM-REV à l'aide des données AIS (Automatic Identification System) de la Fondation OPEN-C. Ce système de positionnement automatique et global, qui utilise des émetteurs-récepteurs installés sur les navires, permet de suivre les bateaux et d'identifier le trafic maritime. À l'aide d'approches basées sur les systèmes d'information géographique, le stagiaire analysera le comportement des navires sur une année complète afin de caractériser leurs pratiques de navigation avec différentes granularités spatiales, intervalles de temps et échelles spatiales. Une attention particulière sera accordée aux navires de pêche afin de distinguer les périodes de transit/navigation des activités de pêche, qui peuvent être associées à des risques plus élevés.

Mobilités

• Mobilité longue | Chercheur accueillant: ZhongSen LI (GeM, IUT St.Nazaire), chercheur invité: Wei WEI (University of Melbourne) (1 mois)  [AAP Automne 2025]
• Mobilité doctorale | Chercheur accueillant: Romain Crastes dit Sourd (Leeds University), doctorant invité: Joffrey STARY (LEMNA) (3 mois) [AAP Automne 2025]
• Mobilité doctorale | Chercheur accueillant: Yang Deng (Tsinghua University), doctorant invité: Matis VIOZELANGE (LS2N) (1 mois) [AAP Automne 2025]