La problématique du rendement des éoliennes
Pour protéger notre planète, il est important de produire notre énergie le plus écologiquement possible. Notre stratégie énergétique se tourne maintenant vers les énergies renouvelables. Pourtant, les rendements des systèmes énergétiques renouvelables tels que les éoliennes sont encore faibles, et de nombreux développements restent à faire.
Alors que l’on voit se développer les champs d’éoliennes, notamment offshore, la question des interactions entre éoliennes et de l’impact sur le rendement est centrale. Il est nécessaire de maîtriser la distance entre les ouvrages et leur positionnement relatif pour limiter les pertes de rendement. La première étape consiste à quantifier la perte de rendement, pour un modèle d’éolienne donné, en fonction de la vitesse de vent incidente et de la distance entre les deux éoliennes.
Notre solution de calcul du rendement aérodynamique des éoliennes
En couplant les phénomènes de mécanique des fluides, des transferts thermiques et des cinétiques chimiques, les méthodes numériques permettent d’évaluer avec précision le rendement aérodynamique des éoliennes et de tout système de production d’énergie.
Elles sont aujourd’hui un maillon essentiel aux programmes de développement des énergies nouvelles cat elles permettent l’optimisation de ces systèmes complexes.
Rendement des éoliennes : vidéo de modélisation CFD
Voici un exemple vidéo de modélisation CFD présentant l’impact d’interactions sur le rendement des éoliennes. Pour cette étude, la vitesse de rotation de chaque éolienne est calculée par un bilan d’efforts, intégrant l’effort moteur du vent et le couple résistif de l’alternateur. On observe ici que l’éolienne située en aval tourne légèrement moins vite que celle en amont. Ceci s’explique par la modification du champ de vent incident sur l’éolienne aval par l’éolienne amont, et se traduit donc par une perte de rendement. Couplé à une bonne connaissance du potentiel éolien d’un site, ces simulations peuvent mener à une optimisation de l’implantation des éoliennes pour optimiser la production électrique.