L’Énergie éolienne en haute altitude est-elle l’avenir de la filière ?

éolienne Haute Altitude

Alors que la ressource est abondante, seulement 3 % de l’énergie produite dans le monde est produite grâce aux vents. Aujourd’hui, la filière fait face à des défis importants. Tout d’abord, si les performances des éoliennes ont été constamment améliorées depuis 15 ans, ces dernières nécessitent des vents toujours plus puissants pour fonctionner. De plus, les emplacements se font rares et même si des projets offshore se développent, ces derniers font face à des défis techniques importants. Les éoliennes à haute altitude pourraient elles être une solution ? Selon certains experts, exploiter les vents constants pourrait répondre aux besoins énergétiques de la planète et réduire le coût de l’énergie. Qu’en est-il vraiment des projets dans ce secteur ? Présentation des innovations et des initiatives actuelles.

Le vent à haute altitude, un marché à haut potentiel

Les vents captés à 1000 m d’altitude permettraient aux éoliennes de produire 5 fois plus d’énergie qu’au sol. Les vents à haute altitude ont, en effet, des vitesses en moyenne, deux fois supérieures aux vents au sol. Et leur densité de puissance est jusqu’à huit fois supérieure, ce qui augmenterait considérablement la production d’énergie.

Selon une étude américaine de septembre 2012, ces vents de haute altitude représentent une énergie estimée à 1800 térawatts.

Propre et durable, le potentiel de l’énergie éolienne en haute altitude est considérable et contrairement aux éoliennes classique et offshore, les techniques aéroportées ne nécessitent pas de fondations en béton qui font grimper les coûts de construction.

Des défis techniques à relever

Comme en témoignent les centaines de brevets d’invention sur le sujet, les projets d’éoliennes aéroportées sont nombreux, des plus avancés à ceux encore au stade de prototypes.

Déjà dans les années 1970, Miles Loyd, ingénieur au laboratoire National de Livermore, tenta de construire la meilleure éolienne imaginable. Basé sur la formule qu’il a inventée et toujours utilisée connue sous le nom de Formule Loyd, il constata que son aile de kit avec la taille, le poids et l’aérodynamique d’une aile d’avion standard pouvait produire 6,7 MW d’électricité. Même les grandes ailes d’une puissance de 45 MW semblaient réalisables. Pour mettre cela en perspective : aujourd’hui, les turbines des éoliennes moyennes produisent une puissance inférieure à 3 MW et le plus grand prototype existant à 8 MW. Loyd a obtenu un brevet et publié un article sur cette nouvelle technologie. Il ne put convaincre les investisseurs de le suivre pour une raison simple : il ne trouva aucune solution pour contrôler son éolienne sans pilote. Aujourd’hui, la technologie a évolué, elle nous permet de contrôler des objets volants sans pilote. Où en sommes-nous aujourd’hui ?

Une commercialisation imminente ?

40 ans plus tard, et la réapparition des Éoliennes à haute énergie, on promet une révolution des techniques de l’éolien. Ainsi, selon the Airborne Wind Energy Group, il y aurait plus de 100 projets d’énergie éolienne à haute altitude en cours.

Pourtant, même si des projets semblent concluants, aucune solution n’est encore commercialisée. Les plus optimistes pensent pouvoir commercialiser leurs premiers produits à partir de 2016, mais la majorité des projets devrait arriver aux environs de 2020.

3 projets en Vidéo

Altaeros Energies

Altaeros a été fondée en 2010 à l’Institut de Technologie du Massachusetts (MIT) avec pour mission de créer la première éolienne aéroportée du monde. Mitsubishi Heavy Industries est récemment entré au capital de l’entreprise.

 

Makani

Makani est une entreprise rachetée par Google en 2013. Elle développe un nouveau type d’éolienne sous forme d’aile. L’un des challenges a été de réussir à lancer puis retourner lorsque le vent tombe de façon autonome.

 

Kitenergy

Kitenergy est une entreprise Italienne qui a développé une voile qui vole à une altitude comprise entre 300 mètres et 1000 mètres qui exploite la puissance des vents de haute altitude et la transforme en électricité.

 

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