Un calcul haute performance pour des parcs éoliens de haute performance Un projet de recherche financé par l’UE exploite le calcul haute performance afin d’améliorer l’efficacité des parcs éoliens et, ce faisant, d’accroître l’utilisation de l’énergie éolienne. Énergie © Space-kraft, Shutterstock Si l’Europe entend atteindre son objectif consistant à devenir le premier continent neutre sur le plan climatique à l’horizon 2050, elle se doit d’améliorer son système énergétique, responsable actuellement de plus de 75 % de toutes les émissions de gaz à effet de serre. Sachant que les énergies renouvelables constituent la clé du succès de cette entreprise, l’UE vise à porter la part de ces énergies à 40 % d’ici à 2030, contre environ 20 % en 2019. «L’énergie éolienne est en bonne place pour devenir l’énergie renouvelable de premier choix en Europe», explique Atanas Popov, professeur d’ingénierie à l’Université de Nottingham. «Elle représente déjà 15 % de l’électricité européenne, et présente les avantages d’être évolutive, rentable et largement disponible.» Le problème tient au fait que l’Europe ne construit pas suffisamment de nouvelles capacités éoliennes pour atteindre ses objectifs. D’après WindEurope, l’UE n’a construit que 11 GW de nouveaux parcs en 2021 et a prévu de mettre en place 18 GW par an entre 2022 et 2026. Cela dit, pour atteindre son objectif en matière d’énergies renouvelables pour 2030, l’UE doit construire 30 GW de nouvelles capacités éoliennes par an. Afin de relever ce défi, des initiatives telles que le projet HPCWE, financé par l’UE, entendent exploiter le calcul haute performance (CHP) pour améliorer l’efficacité des parcs éoliens et ainsi, accélérer l’adoption de l’énergie éolienne. «Notre objectif était de tirer parti des dernières nouveautés en matière de CHP pour mieux comprendre la physique des écoulements atmosphériques qui influencent le comportement et l’efficacité des éoliennes et des parcs éoliens», explique Atanas Popov, coordinateur du projet. Un réseau d’énergie éolienne UE-Brésil Afin d’optimiser les retombées du projet, les chercheurs de l’UE ont fait équipe avec leurs homologues du Brésil, un pays qui possède actuellement la 9ème plus importante capacité éolienne du monde. Ce pays enregistre également une croissance annuelle de plus de 10 %, avec près de 500 parcs éoliens déjà opérationnels. «La mise en place d’un réseau d’énergie éolienne UE-Brésil, qui fédère universités, entreprises et sociétés de conseil, nous a permis d’élaborer et de tester des stratégies de CHP de pointe pour la simulation numérique de l’écoulement du vent dans le cadre de l’exploitation de l’énergie éolienne», ajoute Atanas Popov. Vers des parcs éoliens plus efficaces En mettant à profit l’expertise des deux régions, le projet est parvenu à démontrer l’utilisation efficace et efficiente du CHP dans les simulations d’énergie éolienne. Plus particulièrement, il a développé et mis en œuvre un certain nombre d’algorithmes innovants qui ont débouché sur de nouvelles solutions de vérification, de validation, de quantification des incertitudes et d’interprétation des données scientifiques «in situ». Un autre résultat important a été l’intégration précise et homogène dans les modèles et les simulations des différentes échelles géospatiales et temporelles qui interviennent dans les écoulements atmosphériques et le comportement structurel des éoliennes. Les chercheurs ont également mis en œuvre avec succès de nouvelles méthodes, y compris des outils logiciels, de gestion des grands ensembles de données. «Il ne fait aucun doute que ces résultats s’avèreront utiles pour l’industrie et les autres parties prenantes», précise Atanas Popov. «Les outils de CHP mis au point dans le cadre du projet refaçonneront notamment de nombreuses pratiques industrielles et activités de R&D dans le secteur de l’éolien.» Par ailleurs, les fournisseurs de services de ressources CHP pourront exploiter les résultats du projet pour améliorer les performances et l’efficacité énergétique de la simulation des fluides dans le domaine de l’énergie éolienne; de leur côté, les organismes de recherche pourront utiliser les algorithmes innovants du projet pour simuler de nouveaux et plus importants problèmes liés à l’énergie éolienne. «Nos travaux ont jeté les bases d’expériences et de simulations plus avancées qui, à terme, permettront d’accroître l’efficacité des éoliennes et des parcs éoliens et stimuleront ainsi l’adoption de l’énergie éolienne», conclut Atanas Popov. Mots‑clés HPCWE, calcul haute performance, CHP, parcs éoliens, énergie éolienne, énergie, énergie renouvelable, émissions de gaz à effet de serre, WindEurope, éoliennes
