Utilisateur:Baptiste LABAT/Brouillon
A partir de la version du 23/09/2013 Voir aussi Éolienne aéroportée
L'énergie éolienne aérienne (Airborne Wind Energy, AWE en anglais) désigne l'énergie éolienne en altitude et les techniques de récupération de l'énergie cinétique des masses d'air en déplacement par rapport au sol. Récupérer l'énergie du vent en altitude est intéressant car :
- les vents sont moins perturbés par le relief
- le vent est plus fort en altitude qu'au niveau du sol
- le vent sont plus fréquents en altitude qu'au niveau du sol
- cela permet de capter le vent sur une plus grande surface sans augmenter l'emprise sur le sol.
- cela réduit l'impact sur l'environnement au niveau du sol
L'utilisation des éoliennes classiques est possible, mais montre ses limites, à cause des coûts liés à la construction du mât rigide et des fondations assurant la stabilité de ce mât. Pour aller plus haut, il faut utiliser des dispositifs volants (ou aéroportés). La hausse des coûts de l'énergie (liée aux perspectives d'épuisement des réserves d'énergie fossile les plus accessibles, aux problèmes de sécurité et de traitement des déchets du nucléaire, à la spéculation dans le domaine des énergies renouvelables et à l'adoption en masse de technologies non rentables) conduit à de nombreuses recherches et expérimentations dans ce domaine.
Plus léger ou plus lourd que l'air?[modifier | modifier le code]
Différents systèmes sont aujourd'hui envisagés. Les systèmes plus légers que l'air ont l'intérêt de pouvoir rester en l'air sans apport d'énergie en l'absence de vent. Les systèmes plus lourds que l'air utilisent l'effet de portance sur une surface pour rester en l'air (comme un avion). Ceci nécessite un apport d'énergie qui vient généralement du vent (comme un cerf-volant), mais un apport d'énergie externe est nécessaire lorsque le vent faiblit. Dans la perspective d'une récupération d'énergie, et si la chute de vent est durable, il est alors plus intéressant de faire atterir le système.
Relié physiquement au sol ou non?[modifier | modifier le code]
Un câble est généralement utilisé pour retenir la partie volante et transmettre l'énergie vers la terre, mais des projets futuristes proposent également de stocker l'énergie à bord, et de la ramener périodiquement vers la terre, ou encore de la transmettre par des ondes. Les solutions de stockage de l'énergie étant actuellement relativement lourdes, cela ne semble guère réalisable dans un avenir proche. Une deuxième solution serait d'utiliser des ondes, par exemple en empêchant la dérive de la partie volante sous l'effet du vent grâce à un champ gravitationnel ou électromagnétique. Etant donné la prédominance du champ de gravité de la Terre, cela ne serait possible qu'avec un vent ascendant vertical, peu fréquent. L'utilisation d'un champ électromagnétique est également peu probable. Les dispositifs considérés par la suite sont donc reliés par un câble permettant d'ancrer le système au sol.
Traction ou production d'électricité?[modifier | modifier le code]
Le système peut-être utilisé directement pour transférer l'énergie cinétique de l'air à un solide (navire, véhicule roulant, voire avion par exemple dans le cas des jetstreams). Le système peut-également être utilisé pour produire de l'électricité, qui peut-ensuite être transportée vers différents consommateurs via le réseau.
Générateur au sol ou générateur aérien?[modifier | modifier le code]
Dans le cas de la production d'électricité, le générateur peut-être au sol, ou aérien. Le générateur aérien à l'avantage de ne pas demander de transmission mécanique. Il impose cependant un système pour transférer l'énergie électrique vers le sol. Un câble électrique est la solution la plus simple, mais des solutions sans fils, ou des solutions de stockage peuvent également être envisagées. Le générateur au sol à l'avantage de réduire la masse et l'inertie de la partie volante.
Stabilité passive ou stabilité active?[modifier | modifier le code]
La partie volante peut-être stabilisé de manière passive : les mouvements créé des efforts aérodynamique et de tension dans la ou les lignes dont la résultante stabilise le mouvement. La partie volante peut également être stabilisé de manière active grâce à un système de pilotage automatique constitué de capteurs, d'un calculateur et d'actionneurs.
Table of Airborne Wind Energy organizations
| Name | Location | Start year | Type | Workforce in 2013 | Electricity | Ship propulsion | Figures |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SkySails | Hamburg, Germany | 2001 | Company | 40 | x | x | Stephan Wrage, Thomas Meyer |
| Makani | California | 2006 | Company | 25 | x | Saul Griffith, Don Montague, Corwin Hardham | |
| TU Delft | Delft, The Netherlands | 2005 | Research group | 15 | x | Wubbo Ockels, Rolland Schmehl | |
| Enerkite | Brandenburg, Germany | 2009 | Company | 8 | x | Alexander Bormann | |
| NTS GmbH | Germany | 2009 | Company | ? | x | Uwe Ahrens |
