ACTIVEWINDFARMS, un projet européen pour optimiser l'extraction de l'énergie atmosphérique
L'UE prévoit, dans les 8 ans à venir, de fixer 20% de son énergie issue de sources renouvelables. Ceci a mené à une extension du support et de l'utilisation de l'énergie éolienne dans les États membres ainsi qu'à l'augmentation des parcs éoliens. Les experts déclarent cependant que les parcs éoliens d'une capacité supérieure à un gigawatt - destinés à une utilisation sur de grandes surfaces - ralentissent la couche limite atmosphérique (CLA), la partie la plus basse de la troposphère et réduisent leurs performances. Un projet financé par l'UE, ACTIVEWINDFARMS, tente de solutionner ce problème. La CLA ressent directement l'effet de la surface de la planète et des turbulences surviennent dans la couche limite lorsque le vent souffle sur cette surface ainsi que par le déclenchement de procédés thermiques dus au soleil ou aux nuages. Les turbulences redistribuent la chaleur, l'humidité et le ralentissement du vent dans la couche limite. Lorsque le système est en déséquilibre, les composants climatiques s'en trouvent affectés: la force du vent, la température, la qualité de l'air et l'humidité. ACTIVEWINDFARMS («Active wind farms: optimization and control of atmospheric energy extraction in gigawatt wind farms») cherche des moyens de mise en oeuvre de techniques optimales pour un meilleur contrôle de l'interaction entre les grands parcs éoliens et la CLA. ACTIVEWINDFARMS est dirigé par le professeur Johan Meyers, de la Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven) en Belgique, qui a reçu une subvention du Conseil européen de la recherche (CER) de 1,5 million d'euros au titre du septième programme cadre (7e PC) de l'UE. Les développeurs des anciens parcs éoliens suivaient une approche ascendante: le climat et la météorologie déterminaient la disponibilité du vent atmosphérique. Cependant, lors d'un ralentissement de la CLA, la disponibilité du vent diminue au niveau du moyeu de l'éolienne. Au Danemark, par exemple, les turbines des parcs offshore ne tournent qu'à environ 45% de la puissance des autres turbines placées dans des parcs terrestres. Le professeur Meyers travaille, par le biais d'ACTIVEWINDFARMS, au développement de techniques de commande optimales en combinaison avec des simulations en trois dimensions (3D) de flux de turbulences, en résolution temporelle, de l'interaction entre les parcs éoliens et la CLA et des modèles de turbine à échelles multiples. Il réalise les simulations sur des plateformes de calcul intensif. Les turbines individuelles sont utilisées en tant qu'actionneurs-transducteurs de flux convertissant les signaux électriques en la propriété physique désirée - par un lancement dynamique de leurs ailes sur des échelles de temps de 10 à 500 secondes. Les consommateurs pourraient en bénéficier de deux façons: les parcs éoliens réagiraient de manière positive aux atmosphères turbulentes et pourraient servir à un contrôle actif des conditions atmosphériques. Les parcs éoliens seraient alors plus efficaces. Le chercheur du CER utilise également des simulations pour tester la validation du tunnel éolien pour mieux positionner les turbines et pour des stratégies de commande des turbines. Il en résultera un meilleur contrôle basé sur les mécanismes structurels ainsi que l'amélioration de la qualité de la puissance et de la conception du contrôleur. ACTIVEWINDFARMS a été lancé en 2012 et devrait aboutir fin 2017. La production d'énergie éolienne, solaire, hydroélectrique et marémotrice permettra à l'UE de baisser ses émissions à effet de serre, par exemple. L'augmentation des sources d'énergie alternative aidera également l'UE à baisser sa dépendance vis à vis de l'import d'énergie. En améliorant notre connaissance de la CLA, les chercheurs contribueront à améliorer les prévisions du vent pour l'industrie de l'énergie éolienne.Pour plus d'informations, consulter: KU Leuven: http://www.kuleuven.be/english/ CER: http://erc.europa.eu/
Pays
Belgique