Energie éolienne: Des cerfs-volants pour développer de nouveaux sites de production

Des industriels de la firme berlinoise NTS Systèmes énergétiques et de transports, en partenariat avec des chercheurs de l’Institut Fraunhofer pour les technologies de production et d’automatisation (IPA) de Stuttgart (Bade-Wurtemberg), ont développé une nouvelle technique pour capter l’énergie éolienne à l’aide de cerfs-volants automatisés.

L’objectif est de pouvoir utiliser l’énergie de vents plus forts que ceux exploités jusqu’à présent par les éoliennes.

La vitesse du vent augmentant avec l’altitude (aux environs de 15 m/s à 100m au-dessus du sol et de 20 m/s à 500 m), en utilisant des voiles de cerfs-volants évoluant à des hauteurs comprises entre 300 et 500 mètres au-dessus du sol, les scientifiques estiment pouvoir obtenir un meilleur rendement énergétique qu’avec une éolienne. En effet, les éoliennes actuelles ne peuvent capter que des vents présents jusqu’à 200 mètres au-dessus du sol. Ainsi, les voiles de cerfs-volants permettent de reconsidérer des sites de production non rentables avec des éoliennes conventionnelles. Les scientifiques estiment qu’un ensemble de 8 cerfs-volants constituant une surface de 300 m2 produirait autant d’électricité que 20 éoliennes conventionnelles de 1 MW.

Le procédé utilisé consiste en un ensemble de voiles reliées à un chariot par des cordes de 700 mètres de long, chariot dans lequel est placé un générateur ainsi que des outils de commande et de mesure. L’énergie cinétique du chariot est transformée par le générateur en énergie électrique. L’entreprise NTS est responsable de la conception et de la construction des voiles, tandis que l’IPA est chargé des techniques de commande et de mesure, comprenant entre autres le dispositif de cordage pour l’enroulement, le déroulement et le stockage des cordes. L’unité de contrôle reçoit des signaux de mesure pour la commande des cordes et la régulation du cerf-volant : dans chacune des cordes est effectuée une mesure angulaire horizontale et verticale, ainsi qu’une mesure de force intégrée dans le déroulement des cordes, permettant une commande précise du cerf-volant. La trajectoire, en forme de huit ou suivant une courbe sinusoïdale, permet une force de traction importante s’élevant jusqu’à 10 kN. Ainsi, un cerf-volant présentant une surface de 20 m2 permettrait de tirer une masse d’une tonne.

Le premier prototype a effectué son baptême de l’air en Mecklembourg-Poméranie occidentale sur une ligne droite de 400 mètres, en étant commandé manuellement comme un avion téléguidé. La prochaine étape constituera en un parcours en trajectoire circulaire, assorti d’une commande complètement automatisée par ordinateur. Par ailleurs, des simulations ont considéré un système de 24 cerfs-volants ; ces derniers permettraient de produire de l’électricité à hauteur de 120 GWh/an. A titre de comparaison, une éolienne de 2 MW permet de produire en moyenne 4 GWh/an. Ce système de cerfs-volants pourrait ainsi fournir de l’électricité pour 30.000 foyers. Après ces premiers tests, les scientifiques impliqués dans le projet sont confiants sur le fait que cette simulation reflète la réalité. Les premiers investisseurs viennent d’ailleurs d’être trouvés.

Source:

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/71437.htm