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Une innovation étonnante

Une éolienne flottante à pales contrarotatives

septembre 17, 2022  By Pierre Deschamps


(Photo credit: World Wide Wind)

Le “Global Wind Report 2021”, publié par le Global Wind Energy Council, en témoigne éloquemment : l’année 2020 a été au niveau mondial la meilleure de toutes les années pour l’industrie éolienne. Au total, ce sont 93 GW d’énergie éolienne qui ont été ajoutés, principalement en Chine (56 % du total) et aux États-Unis (18 %).

L’engouement pour l’éolien n’a pas seulement gagné les gouvernements soucieux de soutenir une filière énergétique sobre en carbone. Les industriels s’y sont mis aussi, ce qui a eu pour effet de progressivement réduire le coût unitaire du kilowatt éolien.

Ce climat favorable à l’éolien a eu aussi pour conséquence de soutenir le développement de technologies destinées à augmenter la production d’énergie de chaque aérogénérateur.

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Ainsi en est-il de la firme norvégienne World Wide Wind qui propose un modèle fort novateur d’éolienne. Il s’agit d’une unité à axe vertical dotée de deux jeux de pales qui tournent en sens contraire l’un de l’autre. Selon le constructeur, ce type d’éolienne serait susceptible de produire deux fois plus d’énergie que les modèles à hélices les plus performants actuellement en exploitation dans le monde. De plus, sa configuration lui permet d’exploiter avantageusement le vent, quelle que soit la direction d’où il provient.

Les caractéristiques de cette éolienne en font d’ailleurs un objet de curiosité. Elle a été conçue spécifiquement pour l’éolien offshore flottant. Elle embarque deux turbines contrarotatives. Cette configuration permet de doubler la vitesse de rotation relative, ce qui se traduit en une plus grande production d’énergie.

L’unité est inclinée pour profiter au maximum du vent comme le font les grands voiliers. Elle ne comporte ni nacelle, ni engrenage, ni unité de refroidissement. Le générateur est situé dans le cadre du flotteur et du ballast. Différents modèles sont possibles, jusqu’à une puissance unitaire de 40 MW, pour une hauteur pouvant atteindre jusqu’à 400 mètres.

Selon le constructeur, les turbines à axe vertical auraient moins d’impact sur la faune, car la turbine en rotation est perçue comme un obstacle naturel. Chaque unité compte peu de composants, puisque le générateur est situé sous le niveau de la mer. Le générateur de fonds agit comme un stabilisateur et comme contrepoids. L’entraînement est direct, car sans engrenage.

La faible vitesse de l’extrémité de l’aile de la pale du rotor empêche les impacts des oiseaux, la conception de l’unité permettant également une utilisation accrue de matériaux recyclables.

Il s’ensuit que le sillage inférieur est moins significatif, qu’il y a moins de turbulences de sillage et de vent, celui-ci étant canalisé vers la surface de l’eau. Par ailleurs, la distance entre chaque éolienne est réduite de moitié, si bien qu’il est possible d’installer quatre fois plus d’éoliennes dans une zone maritime donnée.

World Wide Wind a pour projet d’accélérer le développement de son invention, avec pour objectif de mettre en chantier prochainement un modèle de 3 MW, pour qu’il soit opérationnel d’ici 2026. L’entreprise viserait ensuite de mettre en exploitation un modèle plus puissant dès 2029, ce dernier ayant une capacité de 40 MW.

Par ailleurs, la société espagnole Vortex Bladeless a mis au point une éolienne verticale sans pales, sans rotor, sans alternateur. Le tout a la forme d’un cylindre vertical de trois mètres de haut articulé sur son embase, oscillant en résonnance avec les turbulences du vent, alimentant un alternateur linéaire. Pour l’instant, les travaux de recherche pour rendre viable cette solution se poursuivent.

Enfin, signalons que des chercheurs de l’Oxford Brookes University en seraient venus à la conclusion que, dans les parcs à grande échelle, les éoliennes à axe vertical seraient beaucoup plus efficaces que les éoliennes traditionnelles. De plus, lorsqu’elles sont installées deux par deux, les éoliennes à axe vertical voient leur rendement respectif augmenter jusqu’à 15 %. Placées en série, les éoliennes procureraient un gain additionnel de 3 %.
https://gwec.net/
https://worldwidewind.no/
https://vortexbladeless.com/
https://www.brookes.ac.uk/


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