Le dernier rapport annuel du Global Wind Energy Council (GWEC) indique que le parc éolien mondial a atteint une puissance totale de 906 GW à fin 2022. Une hausse d’environ 9 % est constatée sur un an. En effet, depuis quelques années, cette industrie connaît une progression continue. La croissance est surtout notable pour les installations terrestres, avec de nouvelles capacités totales de 68,8 GW en 2022 (dont plus de la moitié en Chine). Cette filière contribue grandement à la transition énergétique mondiale. Des constructeurs d’éoliennes réalisent continuellement des travaux de recherche afin de parvenir à produire des solutions plus performantes que les précédentes. C’est notamment le cas de la société chinoise Huaneng qui vient de franchir l’étape d’installation de son prototype d’éolienne à double rotor, baptisée « Sairui ». Dans cette rubrique, apprenez-en plus sur cette technologie.
Comment fonctionne cette éolienne à double rotor ?
À la différence d’une éolienne terrestre conventionnelle, cette innovation est composée de deux hélices comprenant chacune trois pâles. La première hélice est placée devant le mât et la nacelle, et l’autre derrière. La longueur des pales est réduite d’approximativement 50 % en maintenant la même puissance que les modèles traditionnels, affirme le concepteur. Lors de la phase du développement de ce prototype, l’institut de recherche Huaneng Qingneng a, en effet, effectué des études approfondies sur le principe de capture d’énergie aérodynamique des pales à multiples étages. Cela a permis à ses chercheurs de concevoir un nouveau type de pales et un système de contrôle coordonné performants. Selon eux, ces améliorations pourraient résoudre certains inconvénients des systèmes conventionnels, en l’occurrence leur capacité de capture d’énergie limitée et la taille imposante de leurs pales classiques (dont le transport et l’installation sont plus compliqués).
Que promet ce système éolien à deux hélices ?
En Chine, ce projet s’inscrit dans le plan national de recherche et de développement « Key Technology Research of New High-efficiency Wind Energy Conversion Devices ». En parallèle avec le développement de ce prototype d’éolienne à double turbine, l’institut Huaneng Qingneng a également mis au point le logiciel de conception de simulation. Il a déjà élaboré les méthodes d’essai expérimentales qui correspondent aux exigences spécifiques de conception de cette machine. D’après la société Huaneng, le coût de cette nouvelle technologie éolienne serait réduit de 10 % par rapport à celui du modèle classique. Son efficacité serait supérieure de 15 %. Sa puissance nominale est estimée à 2,7 MW. Outre cela, ce nouveau système à double rotor pourrait réduire l’espace occupé par les prochains projets d’énergie éolienne.
Quel est l’avenir de ce projet ?
En se référant au mode de fonctionnement de l’éolienne traditionnelle, on pourrait remettre en question l’efficacité de cette technologie à double rotor. En aval de ce type de machine, la puissance du vent est atténuée et des turbulences peuvent se former. Il reste donc peu d’énergie à capturer à l’arrière du mât et de la nacelle. C’est d’ailleurs pour cette raison que les installateurs doivent respecter une certaine distance entre deux modules au sein d’un parc éolien. Sur cette nouvelle éolienne, l’hélice arrière pourrait en conséquence capter moins d’énergie que celle de devant. Mais l’équipe de conception de cet appareil connaît peut-être ces différentes contraintes. Avec ces deux rotors, il faudrait aussi tenir compte de la vitesse linéaire maximale appropriée en bout de pales (300 km/h) pour préserver ces dispositifs, limiter les vibrations, etc. Actuellement, le démonstrateur « Sairui » est en phase d’essais dans le parc éolien Huaneng Jilin Tongyu, en Chine. Les résultats de cette expérimentation nous indiqueront l’avenir de ce projet. Plus d’informations : chng.com.cn