Contexte

Plusieurs constats entrent en jeu dans ce projet :

  • La durée de vie des éoliennes est réduite à cause de l’environnement fortement instationnaire dans lequel elle évolue (turbulence atmosphérique, bourrasque, ouragans …) et de son fonctionnement (désalignements, passage du mat …).
  • Les capteurs : il n’existe pas de mesure de l’aérodynamique sur les pales (essentiellement jauges de contrainte), alors que les pertes de puissance liées à l’aérodynamique (finesse non-optimale) peuvent être directement évaluées et corrigées au niveau de la pale.
  • Les actionneurs : des actionneurs « add-on » passifs existent (Générateurs de tourbillons) mais agissent en permanence et de la même manière alors que l’écoulement amont est fortement instationnaire.
    Les souffleries aérodynamiques peu coûteuses qui inclues des perturbations aérauliques dynamiques pour les tests des actionneurs/capteurs sur les pales sont actuellement inexistantes.

Ruptures scientifiques et innovation

  • capteurs de pression instationnaire sans fil pour la mesure de la portance
  • capteurs E-penon pour la détection du décollement
  • actionneur actif au lieu de passif
  • « add-on » actif encore inédit
  • Pré-tests « add-on » sur pale dans une soufflerie aérodynamique avec perturbation à l’échelle intermédiaire (faible coût)

Dates clés du projet

  • Janvier 2018 - Lancement du projet
  • Janvier 2019 - Tests du « add-on » seul dans la soufflerie du LHEEA
  • 1er trimestre 2019 - Tests des capteurs de pression instationnaire et système transmission sans fil dans la soufflerie climatique du CSTB
  • Janvier 2020 - Tests du add-on avec perturbation dans la soufflerie du LHEEA

Démonstrateur

  • « add-on » utilisé en boucle fermée à l’échelle intermédiaire (soufflerie aérodynamique du LHEEA)
  • Capteurs de pression instationnaire sans fil à l’échelle réelle (soufflerie climatique du CSTB)

Résultats

CAPTEUR E-PENON :
Détection décollement à l’aide des E-penons (Thèse CIFRE LHEEA/CSTB/MERAGITEE)

Essais réalisés dans la soufflerie NSA du CSTB

Essais réalisés dans la soufflerie NSA du CSTB

ACTIONNEUR JET PULSE :
Réduction fluctuation portance (charge aéro) à l’aide de jets pulsés (ANR SMARTEOLE)

Perspectives

  • Demande d’équipement en amont d’un futur projet WEAMEC → élever TRL vers 4-5.
  • Réaliser les premiers tests sur une éolienne onshore de VALOREM et instrumentée par le Groupement d’intérêt Scientifique LiRGeC IFSTTAR, CSTB, GEM.
  • Dans le cadre de programmes dédiés (Europe, CPER …) tests sur l’éolienne offshore du SEMREV (projet Européen FLOATGEN).
  • 1iers Marchés : parcs offshore de la région Pays-de-Loire/Bretagne à l’horizon 2021 (parc en mer de Saint-Nazaire, parc des deux îles ou le parc flottant expérimental de l’île de Groix …).