Le LiDAR redessine le parc éolien de Diamond Vista à Tornado Alley : une économie de 1 million de dollars

27 janvier 2020

Nichée sur le territoire du peuple indigène Kansa, la région autour de Salina, au Kansas, se trouve être l'une des plus grandes régions productrices de blé aux États-Unis. D'abord revendiquée par la France comme faisant partie de la Louisiane, elle a ensuite été acquise par les États-Unis avec l'achat de la Louisiane en 1803.

Mais ce n'est pas l'histoire de Salina qui la distingue, mais plutôt le fait que l'une des caractéristiques de la région est la fréquence de ses vents forts, ce qui la rend idéale pour l'implantation d'un parc éolien.

(On parle d'énergie éolienne... si la seule mention du Kansas rappelle les tornades qui écrasent les voitures, on comprend, car Salina se trouve aussi en plein milieu de la tristement célèbre Tornado Alley, l'équivalent américain du triangle des Bermudes - mais c'est une autre histoire).

Entrez dans le monde de RES Americas, un entrepreneur en ingénierie et construction (EPC) ayant un contrat de sous-traitance pour la création du parc éolien Diamond Vista à un coût estimé à 400 millions de dollars américains. En 2018, RES prévoyait d'installer 95 éoliennes, chacune avec un rotor de 125 mètres de large. Le parc éolien devait produire 1 300 gigawatts d'énergie éolienne.

Il n'y a eu qu'un seul problème majeur pendant le processus de construction, qui s'est avéré être l'absence de relevés topographiques très précis, un revers qui a entraîné des retards d'équipement coûteux. C'est là que le géomètre de YellowScan est intervenu pour sauver la situation. Opéré par Juniper Unmanned, basé à Golden, dans le Colorado, le drone-mounted Surveyor a été en mesure de cartographier plus de 8 800 hectares en seulement trois jours de collecte, contrairement aux méthodes traditionnelles qui auraient entraîné des retards pouvant aller jusqu'à six semaines. Grâce à la qualité de la surface numérique du terrain capturée par le Surveyor, on estime que ce dernier a permis d'économiser un million de dollars en coûts supplémentaires de terrassement.

Modèle numérique de terrain (MNT)

 

Fouiller dans les détails

Juniper Unmanned possède et exploite un Surveyor et trois Vx-20 Yellowscan. Brian Soliday, directeur des recettes chez Juniper, explique qu'avec une enquête traditionnelle, vous pourriez obtenir un point de données tous les 15 mètres, mais avec le LiDAR, "ce que nous avons pu faire, c'est fournir entre 40 et 45 points par mètre carré - des données incroyablement précises pour [notre client]". Grâce à ce délai d'exécution rapide, les travaux de terrassement sur les plates-formes des éoliennes ont pu redémarrer presque immédiatement.

D'après l'expérience de Soliday, la plupart des clients de Juniper souhaitent une orthophotocartographie haute résolution de la photogrammétrie combinée à une imagerie LiDAR dérivée des nuages de points, une solution incluse dans l'équipement et le logiciel YellowScan. "Nous utilisons cette approche pour les promoteurs immobiliers qui vont aller déplacer la terre. Nous découvrons où ces objets sont enterrés", explique M. Soliday.

 

Les petits détails

Le parc éolien de Diamond Vista n'a pas été construit du jour au lendemain. Tout d'abord, RES et le maître d'œuvre devaient obtenir l'approbation de la ville et de la communauté, puis négocier des contrats d'accès avec quelque 200 propriétaires terriens qui contrôlaient une superficie totale de 19 000 hectares.
Lorsque la construction de Diamond Vista a commencé, il y avait un peloton de terrassement prêt à intervenir qui coûtait entre 5 000 et 7 000 dollars par jour à avoir sur le site. Mais lorsqu'ils ont commencé à couper les pads et les routes d'accès, ils se sont rapidement rendu compte que le DTM (Digital Terrain Model) était nettement hors service. Ils envisageaient un délai de quatre à six semaines s'ils utilisaient les méthodes d'enquête traditionnelles. La solution LiDAR (Yellowscan) de Juniper est venue à la rescousse en 72 heures.

Avec le Surveyor, ils ont pu collecter des données sur 88 kilomètres carrés en trois jours. Des missions de vol préprogrammées ont permis de capturer des bandes LiDAR de 76 mètres de long. "Sur chacune d'entre elles, nous avons pris la ligne centrale de la route, et nous avons volé avec un décalage défini sur cette ligne, aller et retour à chaque fois, pour nous assurer que nous avions une très bonne couverture", explique M. Soliday. "Certaines zones avaient une végétation dense, d'autres étaient claires. Bien qu'il y ait eu du vent, ils ont pu faire voler leurs drones avec le Surveyor dans des vents allant jusqu'à 32 kilomètres à l'heure. La logistique des vols à vue était délicate car ces vols se déroulaient [souvent] au milieu des champs des agriculteurs. Avec le Surveyor, tant qu'ils ont une station de base dans un rayon de trois miles, ils sont capables de collecter des données très précises".

 

Mettre les données sur le terrain

Une fois que les opérateurs ont téléchargé les données cartographiques YellowScan, Juniper a réussi à produire les résultats en seulement trois jours de traitement. Ainsi, alors qu'il faut jusqu'à 42 jours avec une enquête traditionnelle, Juniper a pu rassembler les données en neuf jours seulement et les modifier. En fin de compte, RES avait besoin des MNS et des modèles numériques de terrain en format .xml, ainsi que des contours de 1 pied, des rapports de coupe et de remplissage pour chaque pad/route et des fichiers de contrôle de machine GPS.

"Tout ce qu'ils voulaient vraiment, c'était des fichiers de contrôle GPS sur une clé USB qu'ils pourraient remettre à un conducteur et qui contrôlerait la lame des engins de terrassement ", dit Soliday.

Modèle de commande de machine

 

Accueillir le vent

De nos jours, le parc éolien Diamond Vista s'étend sur une superficie de 55 000 acres dans les comtés de Marion et de Dickinson au Kansas. Il est équipé de 95 éoliennes Acciona Nordex 125-3,15MW. Diamond Vista devrait répondre aux besoins en électricité de 105 647 foyers, tout en évitant l'émission de 900 000 tonnes de CO2 par an.

Voici maintenant une fin heureuse : une partie du parc éolien Diamond Vista a été acquise par la société de fabrication mondiale Kohler, fournissant 100 % de l'électricité annuelle nécessaire pour alimenter les activités de Kohler aux États-Unis et au Canada et réduisant ses émissions mondiales de gaz à effet de serre de plus de 25 %.

-Jordan Robert

Dernières nouvelles

Quoi de neuf chez YellowScan