Dans le cadre de l’appel à projets « Efficacité énergétique des procédés et des systèmes » de l’Agence Nationale de la Recherche, le projet SmartEole vient d’être lancé. Il consiste à améliorer l’efficacité de la production d’énergie éolienne (notamment celle des rotors, la partie tournante actionnant les pales) en proposant des solutions de contrôle innovantes, à l’échelle de la pale d’éolienne, de l’éolienne elle-même ou d’une ferme éolienne.
Ce défi couvre à la fois les champs disciplinaires de la métrologie, de la mécanique des fluides et de l’automatique et allie recherche fondamentale et développement expérimental. SmartEole a pour but de contribuer au développement du concept de « rotor intelligent » (smart rotor) pour améliorer les conditions de fonctionnement des éoliennes (intégrer la vision anticipée du vent incident, des actionneurs et capteurs distribués à toutes les échelles), afin de réduire en temps réel les fluctuations de charges ressenties par les pales d’éoliennes. Pour atteindre cet objectif, trois niveaux d’action sont prévus dans le projet: à l’échelle de la pale, de l’éolienne et de la ferme éolienne. Deux types d’expérimentation sont programmés : mesures de terrain sur une ferme éoliennes avec tests des stratégies de contrôle, mesures en soufflerie dans les installations avec test des stratégies de contrôle.
A l’échelle de la pale, l’objectif est de contrôler la performance aérodynamique de la pale en modifiant la distribution de pression, donc la circulation, avec des actionneurs fluidiques ou plasma distribués autour du profil. Il veut démontrer, à échelle du laboratoire, le potentiel innovant du contrôle de circulation en boucle fermée à réduire les fluctuations de charges aérodynamiques pour des applications en éolien.
A l’échelle de l’éolienne, la stratégie de contrôle de circulation sera testée en soufflerie sur des pales mises en rotation grâce à un banc rotor éolien existant. A échelle réelle, de nouvelles stratégies de contrôle « feed-forward » du calage des pales seront développées en intégrant la mesure anticipée du vent incident par l’intermédiaire de systèmes de mesures LIDAR montés sur nacelle. Les stratégies innovantes seront comparées aux stratégies actuelles implantées sur les éoliennes opérées par Maia Eolis.
A l’échelle de la ferme éolienne, de nouvelles stratégies de production distribuée selon les éoliennes seront proposées en adéquation avec les conditions de vent. Durant les campagnes d’essais à échelle réelle, la performance de chaque éolienne sera pilotée en temps réel grâce à des stratégies de contrôle global développées pour optimiser la production totale de la ferme éolienne. La pertinence des stratégies doit être évaluée par l’intermédiaire de la détermination de la production instantanée sur un site-test.
C’est un consortium composé de trois laboratoires de recherche (LML, le Laboratoire de mécanique de Lille, PRISME le laboratoire de l’université d’Orléans, LAAS, le Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes de l’université de Toulouse), de deux entreprises (Maia Eolis et Avent Lidar Technology) et d’un EPIC (IFP Énergies nouvelles) qui s’est constitué dans ce but.
Source : ANR
