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Jeudi 22 septembre 2022

Réduction des coûts de l'énergie éolienne grâce au partenariat Carnot IFPEN Ressources Energétiques et VAISALA

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Dans le cadre du partenariat engagé avec Vaisala depuis 2015 dans le domaine des systèmes de contrôle avancé des éoliennes, IFP Energies nouvelles (IFPEN), au travers de son Carnot IFPEN Ressources Énergétiques, a développé en collaboration avec Vaisala le logiciel WindBox de reconstruction 3D du champ de vent à partir de mesures réalisées par un LiDAR. Grâce à WindBox, le LiDAR améliore la performance des éoliennes et permet un meilleur contrôle des perturbations du vent, avec à la clé, des réductions de coûts et un allongement de la durée d’exploitation des éoliennes.
 

UNE AVANCÉE TECHNOLOGIQUE INÉDITE

En exploitant les hautes capacités de détection du LiDAR « WindCube® Nacelle for Turbine Control » (WCN-TC) et en intégrant l’algorithme de reconstruction en temps réel du champ de vent et de prédiction développé par le Carnot IFPEN Ressources Énergétiques, WindBox améliore significativement la mesure de vent.

Dans le cadre des campagnes d’évaluation et de validation expérimentales de Windbox, la disponibilité de données a pu être augmentée de 10 % grâce à un algorithme spécifique, avec une performance pouvant aller jusqu’à 30 % lorsque les conditions de mesure sont dégradées. WindBox offre en outre des données d’anticipation des propriétés du vent avec plusieurs secondes d’avance, ainsi qu’un indicateur de validité de la prédiction, permettant un pilotage par anticipation plus robuste.

Daniel Averbuch, Responsable de programme Éolien et énergies marines au sein d’IFPEN, déclare : « Dans le cadre de notre partenariat avec Vaisala, nous avons mis à profit notre expertise dans les domaines du traitement du signal et de l’automatique pour proposer la plus haute précision de mesure du vent possible en temps réel et améliorer le pilotage des éoliennes ».

« La mise en synergie des compétences d’IFPEN en traitement du signal avancé et de notre expertise en tant que leader mondial des technologies de vent LiDAR, a permis d’apporter plus de valeur à nos clients, en augmentant considérablement les capacités du LiDAR nacelle pour le contrôle des éoliennes », souligne Matthieu Boquet, Head of Market & Offering - Renewable Energy chez Vaisala.

LE PILOTAGE OPTIMISÉ DES ÉOLIENNES : UN LEVIER POUR RÉDUIRE LE COÛT DE L’ÉNERGIE

La prédiction de l’état de vent au rotor de l’éolienne, exploitée par un contrôleur adapté, dit « assisté par LiDAR », assure un pilotage des éoliennes de manière beaucoup plus performante en s’adaptant à chaque instant aux conditions de vent, améliorant ainsi leur productivité. 

L’utilisation de cette technologie a également un impact positif sur la protection des composants et structures de l’éolienne, grâce à l’anticipation de la connaissance du vent obtenue par la mesure LiDAR. La réduction de la fatigue mécanique de l’éolienne obtenue entraîne la réduction des coûts de maintenance et une augmentation de la durée de vie des éoliennes. 

Enfin, cette meilleure adaptabilité des éoliennes au vent permet d’optimiser leur design en concevant de plus grandes pales ou de plus hautes tours, de réduire les coûts d’investissement et de maximiser la production d’énergie.