Owlwind réinvente les éoliennes flottantes

Augmenter la part de l’éolien dans le mix énergétique pourrait contribuer aux efforts de lutte contre le changement climatique. Plus facilement acceptables par les populations, les éoliennes offshore ont cependant l’inconvénient de ne pouvoir être implantées loin des côtes, où le fond est trop important. Parce qu’il évite cet écueil, l’éolien offshore flottant sera amené à se déployer en masse : les sites propices à cette technologie sont beaucoup plus nombreux que ceux utilisables pour l’éolien offshore actuellement exploité. Cependant, les éoliennes au design classique, dont l’essentiel de la masse est situé dans le haut de la structure, nécessitent des flotteurs énormes et très coûteux. Aussi les chercheurs du LEGI ont-ils choisi une turbine à axe de rotation vertical, qui permet de placer la génératrice électrique dans le bas de la structure et de gagner en stabilité, sans pénaliser l’efficacité énergétique. 

 

Les essais menés sur des turbines en H s’étant révélés peu concluants en termes de performances, Jean-Luc Achard, directeur de recherche CNRS au LEGI, a imaginé un concept très innovant de turbine sans axe (cf film). « Ce design débarrasse l’éolienne de tout ce qui peut avoir un effet parasite en consommant de l’énergie qui n’est pas récupérée : axe, bras, bout d’aile… » expliquent Stéphane Barre et Guillaume Maurice, chercheurs au LEGI, qui ont participé au développement de la turbine.
Financés par la SATT Linksium, les essais menés sur un prototype à échelle réduite en soufflerie au laboratoire sont très prometteurs : l’extrapolation des résultats permet d’espérer atteindre des performances équivalentes voire supérieures à celles des éoliennes classiques. « Ce design inédit et protégé* permet à la nouvelle turbine de surpasser de 50% les performances des turbines en H. » Un projet de recherche et développement visant à valider l’architecture globale de l’éolienne a reçu un financement de l’ANR, et la start-up Owlwind devrait être créée en 2017, pour construire un démonstrateur d’ici 2020.

 

En attendant, des modèles numériques de la turbine sont développés dans le but de simuler les écoulements d’air et les turbulences. « L’enjeu est de jouer sur tous les paramètres en s’appuyant sur la simulation numérique afin de proposer des améliorations et ainsi optimiser les performances de l’éolienne » explique Guillaume Balarac, maître de conférences à Grenoble INP – Ense3 et responsable de l'équipe "Modélisation et Simulation de la Turbulence" (MoST) au LEGI. Par la suite, le concept sera décliné en plusieurs versions :  des machines flottantes de 100 mètres de haut capables de fournir une puissance de 6 à 8 MW (Northwind), et d’autres destinées aux sites tropicaux non raccordés au réseau, beaucoup plus petites (32 mètres, 275 KW), plus rustiques et surtout, capables de se coucher en cas de tornade ou de cyclones (Farwind).

*  brevet commun Grenoble INP, Linksium, CNRS