L’un des enjeux majeurs du développement de l’énergie éolienne est la réduction du coût de l’énergie produite. La mise en œuvre de systèmes de contrôle avancé des éoliennes constitue l’un des leviers pour en optimiser la performance et obtenir des gains de production.
D’une durée de 3 ans et demi, le projet SmartEole est piloté par PRISME, laboratoire de l’Université d’Orléans, en collaboration avec trois partenaires de recherche**.
SmartEole va permettre de développer des techniques de contrôle permettant d’améliorer les conditions de fonctionnement des éoliennes. Il s’agit d’intégrer des systèmes de capteurs (notamment Lidar) pouvant détecter avec précision la vitesse, la direction et l’intensité du vent en amont de l’éolienne. Cette mesure du vent incident permet d’implémenter, en temps réel, des stratégies de contrôle pour piloter l’orientation de la nacelle et des pales dans la direction optimale.
Grâce à la mesure du vent en amont, l’anticipation de l’orientation optimale des pales de l’éolienne diminue considérablement les contraintes mécaniques sur sa structure (mat et pales), réduisant ainsi les coûts de maintenance et augmentant la durée de vie de la structure. SmartEole vise également à compléter cette stratégie par des concepts innovants, permettant de réduire les fluctuations de contraintes mécaniques sur des temps caractéristiques plus courts via un contrôle actif de l’écoulement de l’air au niveau des pales.
Ces technologies de contrôle développées dans le cadre du projet s’appliqueront donc à plusieurs échelles, aux niveaux de la pale, de l’éolienne et de la ferme éolienne, et feront l’objet de travaux de recherche fondamentale en laboratoire jusqu’à la démonstration à échelle réelle.
Deux types d’expérimentation sont programmés :
– des essais à échelle réelle sur une ferme éolienne de Maia Eolis sur la base de stratégies de contrôle développées par IFPEN avec les capteurs d’Avent Lidar Technology.
– des mesures en souffleries dans les installations des laboratoires LML et PRISME, avec des tests de stratégies de contrôle développées par LAAS-CNRS et ¨PRISME.
Les développements s’appuieront sur l’expertise des partenaires dans les domaines de l’éolien et du lidar, et leurs compétences en métrologie, mécanique des fluides et
automatique.
** IFP Energies nouvelles (IFPEN), le Laboratoire de mécanique de Lille (LML–CNRS // Université de Lille 1 // Ecole centrale de Lille // Ecole nationale supérieure d’arts et métiers de Lille) et le Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes (LAAS-CNRS), ainsi que deux industriels, Maia Eoliset Avent Lidar Technology.
Avent Lidar Technology développe et produit les lidars Wind Iris qui sont embarqués sur les éoliennes. Avent fait partie du groupe LEOSPHERE, fabricant des lidars courte et longue portée WINDCUBE. et leader mondial dans le domaine de l’énergie éolienne, de la sécurité aéroportuaire et de la météorologie opérationnelle.
IFP Energies nouvelles est un acteur public de la recherche et de la formation. Son champ d’action est international et couvre les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement.
Le LAAS-CNRS est une unité propre de recherche du CNRS fondée en1967. Il contribue depuis sa création au développement des sciences et technologies de l’information, de la communication et des systèmes. Le laboratoire privilégie une approche pluridisciplinaire et une démarche de partenariats recherche-industrie, pour laquelle il est labellisé Institut Carnot depuis 2006.
Le LMLest un laboratoire fondé en 1985 et composé de sixéquipes de recherche. Ses activités scientifiques, amont ou appliquées, couvrent une grande partie du domaine de la Mécanique et
s’articulent autour de trois axes de recherche : laMécanique des Fluides, la Fiabilité mécanique des matériaux et des structures et le Génie Civil avec une implication forte aux niveaux régional, national et international.
Maia Eolis, filiale du Groupe MAÏA avec une participation de GDF Suez à hauteur de 49 % est un interlocuteur unique dans le domaine éolien, de la conception à l’exploitation des parcs en passant par la construction et la maintenance. Une importante activité de R&D est mise en œuvre afin d’améliorer sa productivité.
PRISME est un laboratoire Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes, Mécanique et Energétique rattaché à l’Université d’Orléans L’innovation dans les domaines du transport, de la conversion de l’énergie et de l’environnement fait partie de ses missions.
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