Apprendre aux éoliennes « égoïstes » à partager peut augmenter la productivité

La quantité exacte d’énergie gagnée dépend de facteurs tels que la disposition de la ferme et les conditions de vent du site. Cependant, lorsqu’il a été testé dans une ferme commerciale en Inde, l’algorithme a augmenté la production d’énergie entre 1 et 3 %, en fonction de la vitesse du vent, ce qui équivaudrait à alimentant 3 millions de foyers si le logiciel était déployé dans les fermes existantes du monde, estiment les auteurs de l’étude.

Et atteindre ce point n’est pas aussi farfelu que cela puisse paraître. L’un des avantages de l’approche est son potentiel d’évolutivité dans le monde réel. “Habituellement, pour augmenter l’unité de production, vous devez soit installer un rotor plus grand ou un générateur plus puissant, soit changer une partie du matériel”, explique Xavi Vives, ingénieur de contrôle chez le fabricant d’éoliennes Siemens Gamesa. (Vives n’a pas été impliqué dans l’étude, bien que le personnel de Siemens Gamesa ait participé à la recherche.) “Mais c’est un logiciel pur, donc c’est très prometteur à un coût très faible.”

Pour Varun Sivaram, l’un des coauteurs de l’étude, qui occupait à l’époque le poste de directeur de la technologie chez Renouveler le pouvoir, la principale entreprise indienne d’énergie renouvelable, tester la technologie en Inde était également important. “Je voulais trouver un moyen de traduire une technologie à l’échelle du laboratoire en une expérience réelle. Et je voulais aussi le faire dans une économie émergente parce que c’est là que se trouve le véritable besoin de solutions d’énergie propre, dans ces économies émergentes où la demande énergétique augmente », dit-il.

En plus d’augmenter la puissance de sortie des turbines, l’algorithme pourrait également aider les parcs éoliens en prolongeant la durée de vie des turbines et en réduisant l’usure qui peut diminuer leur production au fil du temps. “Je pense que la conclusion la plus importante de leur étude est que si vous pouvez égaliser les charges, si vous pouvez réellement laisser passer plus de vent vers les turbines suivantes, vous allez réduire l’usure de la première turbine”, déclare Mark Z. Jacobson, professeur de génie civil et environnemental à l’Université de Stanford. Vives est d’accord : “Plus la turbulence est élevée, plus l’usure est importante… si vous pouvez réduire ou éloigner le sillage, vous donnez également plus de mou aux turbines afin qu’elles puissent fonctionner plus longtemps.”

Bien que l’étude se soit révélée prometteuse, Jacobson pense que d’autres expériences sont nécessaires avant que le logiciel puisse être déployé, car les tests initiaux se sont concentrés sur une configuration impliquant trois turbines dans des conditions spécifiques. En réalité, il existe une infinité de configurations potentielles de turbines, de vitesses de vent et de topographies, explique-t-il. “Je pense qu’ils doivent tester des configurations plus complexes et essayer de proposer des règles générales applicables quelle que soit la configuration”, dit-il. “Vous ne voulez pas essayer d’optimiser chaque turbine et chaque ferme.”

À mesure que l’énergie éolienne se développe, Sivaram pense que des algorithmes comme celui-ci seront nécessaires pour générer le plus d’électricité possible. Les sites terrestres idéaux pour les parcs éoliens nécessitent des circonstances spécifiques – des endroits avec des vitesses de vent très rapides et beaucoup de terrain pour placer les turbines éloignées les unes des autres. À l’avenir, les éoliennes seront probablement placées à proximité les unes des autres à mesure que les terres deviendront moins disponibles.

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