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Drones qui génèrent de l'énergie éolienne

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Une nouvelle technologie est lancée pour la production d'énergie par le vent. Des drones géants ou des cerfs-volants reliés par un câble à un générateur peuvent produire de l'énergie éolienne.

Les ingénieurs de l'Université Carlos III de Madrid ont créé un simulateur pour évaluer l'efficacité de ces nouveaux systèmes de génération d'énergie aéroportés.

La nouvelle technologie de production d'énergie électrique par le vent est appelée «systèmes de génération d'énergie aéroportés» (AWES).

Le grand avantage est que la tour coûteuse des éoliennes conventionnelles est remplacée par un câble, et ses pales par un avion qui peut être un cerf-volant flexible ou un drone géant.

Dans les «systèmes de génération au sol», la force du câble est utilisée pour déplacer un générateur électrique installé en surface tandis que, dans les «systèmes de génération en vol», l'énergie électrique est produite par une éolienne à bord. propre aéronef et transmis au sol par le câble lui-même.

Ce système peut fonctionner à des altitudes élevées, au-dessus de 500 mètres, où les vents soufflent plus fort et sont plus continus.

En conséquence, les coûts d'installation, d'entretien et de matériel sont considérablement réduits.

Un autre avantage est que l'impact visuel est réduit et son transport est plus facile par rapport aux systèmes de production d'énergie éolienne classiques.

Ces avantages signifient que cette nouvelle technologie AWES peut atteindre des endroits éloignés où l'installation d'autres systèmes de production d'électricité est difficile.

«Les AWES sont des technologies de rupture qui fonctionnent à haute altitude et génèrent de l'énergie électrique», explique Gonzalo Sánchez Arriaga, chercheur Ramón y Cajal du Département de bio-ingénierie et génie aérospatial de l'Université Carlos III de Madrid (UC3M). «Ils combinent des disciplines classiques de l'électrotechnique et de l'aéronautique, comme la conception de machines électriques, l'aéroélasticité ou le contrôle, avec des disciplines plus récentes et non conventionnelles liées aux drones et à la dynamique des câbles», ajoute-t-il.

"Grâce au simulateur, nous pouvons étudier le comportement de ces systèmes, optimiser leur conception et trouver des trajectoires qui maximisent la production d'énergie", explique Ricardo Borobia Moreno, de la zone de mécanique de vol de l'Institut national de technologie aérospatiale (INTA) et doctorant en le Département de génie biologique et aérospatial. Le logiciel qu'ils ont développé est enregistré auprès de l'UC3M et peut être téléchargé gratuitement pour une utilisation dans la recherche par d'autres groupes.

Les comètes aussi

En collaboration avec le simulateur, les chercheurs ont mis en place un banc d'essai en vol pour les systèmes AWES. Pour cela, ils ont équipé deux cerfs-volants de kitesurf avec différents instruments et ont enregistré des données lors de nombreux vols.

«La préparation du banc d'essai a nécessité un investissement important en efforts, en temps et en ressources, mais elle a également suscité l'intérêt d'un grand nombre de nos étudiants. Au-delà de la recherche, le projet a enrichi notre enseignement, car beaucoup d'entre eux ont terminé leurs projets de diplôme final et de master sur AWES », déclare Sánchez Arriaga, qui enseigne le cours de mécanique de vol dans le diplôme d'ingénieur aérospatial en UC3M.

«Nos activités comprennent les essais en vol et l'estimation, le contrôle et la simulation AWES», explique Sánchez Arriaga. «Dans le cadre du projet, un transfert intéressant de technologie et de connaissances est effectué du monde de l'aviation, comme les méthodes d'essais en vol, à celui de l'énergie aéroportée», conclut Borobia Moreno.

Référence bibliographique:

Sanchez-Arriaga, Gonzalo et Pastor-Rodríguez, Alejandro et Sanjurjo Rivo, Manuel et Schmehl, Roland. (2018): Un simulateur de vol lagrangien pour les systèmes d'énergie éolienne aéroportés. Applied Mathematical Modeling, 19, pp 665-684, 2019. Première version publiée disponible en ligne: 4 janvier 2019. https://doi.org/10.1016/j.apm.2018.12.016

Contexte en Hollande

LaCommencez En 2018, Ampyx Power et le Dutch Aerospace Center (NLR) ont développé conjointement un nouveau type de centrale éolienne, dans laquelle des drones étaient utilisés pour produire de l'électricité.

L'objectif est de proposer de nouvelles centrales électriques en remplacement bon marché des parcs éoliens obsolètes.

Le drone atteint une hauteur de 450 mètres dans les zones côtières où il y a souvent suffisamment de vents pour que la centrale fonctionne efficacement, atteignant une puissance de deux mégawatts dans le nouveau parc éolien AP4.

Selon les développeurs, avec la modernisation des centrales éoliennes déjà obsolètes, un nouveau parc éolien peut être installé sur les plates-formes et supports existants, ce qui réduira considérablement le coût du projet.

Avec les informations de:


Vidéo: Wind Turbine Sound 2: Son dune Éolienne 2 (Mai 2022).