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lundi 26 décembre 2016

Une hélice ou quatre ?



Le constructeur danois Vestas est en train d’évaluer une approche radicale pour rendre leurs éoliennes encore plus compétitives.

La conception conventionnelle d’une éolienne est une hélice de 3 lames montée sur un mât. Même s’il ne s'agit qu’un arrangement expérimental pour évaluer l’idée Vestas défie ce paradigme avec cette conception.

Selon les développeurs de Vestas, il est extrêmement important de constamment innover et explorer des nouvelles pistes. Le but est de conquérir des connaissances clés qui peuvent les aider dans leurs efforts de toujours rendre les éoliennes plus compétitives vis-à-vis d'autres sources d'énergie.

Les éoliennes ont connu une croissance en puissance incroyable au cours des dernières décennies mais la conception fondamentale n'a pratiquement pas changé. Les économies d'échelle ont beaucoup contribué à réduire le prix du kWh. Lorsqu’on double la taille, la zone couverte par les lames se multiplie par quatre, tout comme la puissance produite. Malheureusement l’effet d’échelle n’est pas favorable pour tous les éléments de la conception conventionnelle. C’est le cas pour le poids de pales qui varient comme le cube de la taille. Une hélice 2 fois plus grosse pèse donc 8 fois plus.

La plus grande éolienne de Vestas produise 8 MW, a un diamètre de l’hélice  de 164 mètres dont chaque pale pèse 35 tonnes.   

L'idée fondamentale est de faire accroître la zone balayée sans que les poids des pales n’augmentent pas si drastiquement. Comparé avec une éolienne conventionnelle les quatre hélices qui conjointement couvrent la même surface ne pèsent que la moitié.

L’éolienne expérimentale mesure de 74 mètres de haut et a une capacité totale de 900 kW. Pour arriver à une puissance des plus grosses éoliennes, qui actuellement sont de 8 MW, il faudrait une hauteur de 220 mètres.

Pourtant, il existe une autre proposition pour régler le problème, concevoir les pales comme treillis.

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