Améliorer l'efficacité énergétique des éoliennes : lancement du projet ANR SmartEole sur les technologies de contrôle
e projet SmartEole vient d'être lancé dans le cadre de l'appel à projet ANR "Efficacité énergétique des procédés et des systèmes". Ce projet vise à améliorer l'efficacité de la production d'énergie éolienne et la durée de vie des éoliennes en proposant des solutions de contrôle innovantes.
L'un des enjeux majeurs du développement de l'énergie éolienne est la réduction du coût de l'énergie produite. La mise en oeuvre 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, 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,Maïa Eolis et Avent Lidar Technology.
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 Maïa 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.
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