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REPORTAGE En Belgique, le premier parc d’éoliennes a été construit dans la zone portuaire de Zeebrugge. Vingt-trois éoliennes de 200 kW ont été commandées par les autorités pour le projet pilote. Le parc d’éoliennes a été officiellement mis en service le 23 juin 1987. Ensuite, une des 23 turbines est passée à 400 kW et une autre, en 1999, à 600 kW. Éoliennes à transmission hydrostatique Vu le besoin pressant d’énergie renouvelable, de grandes avancées ont été faites dans le développement d’éoliennes. Mais on ambitionne encore de découvrir des systèmes d’entraînement plus efficaces, plus robustes et au coût plus faible. Les transmissions hydrostatiques pourraient en constituer l’amorce. Les transmissions actuelles sont généralement: rotor > boîte de vitesses > générateur ou rotor > générateur basse vitesse (figure 1 et 2). En fait, cela revient à dire qu’il est possible de modifier le rapport de démultiplication et donc de régler la vitesse de rotation de la turbine. Autres avantages: nul besoin de coûteux convertisseurs de fréquence; meilleures caractéristiques d’amortissement; et, sûrement, charge réduite du mât grâce à des composants plus légers. Le concept con-siste à construire une turbine 1 MW avec deux pompes à pistons radiaux directement sur l’axe du rotor, de respectivement 52,8 l/t et 13,2 l/t (soyez attentif au rapport 4:1). On peut ainsi coupler trois niveaux de volume, car chaque pompe peut être mise en marche et arrêtée. Ces pompes entraînent quatre moteurs différents, d’une cylindrée de, respectivement, 500 cm 3 , 355 cm 3 , 250 cm 3 et 180 cm 3 , avec chacun une cylindrée variable (ici aussi : soyez attentif aux rapports). Les quatre moteurs sont mis par deux, en tandem, si bien que l’on peut utiliser un seul générateur à axe continu. De là un autre avantage de ce concept: l’utilisation possible d’un générateur synchrone qui ne nécessite pas de convertisseur de fréquence et prend de surcroît en charge la fréquence du réseau. En réglant la cylindrée des quatre moteurs, on peut ajuster le débit et donc la vitesse de rotation de la turbine (figure 3) figuur 2 jours, donc à vitesse de vent constante, qu’ elle ne doit jamais être mise dans le vent, que ses pales ne doivent jamais être orientées et que la vitesse du rotor est constante (30 t/min), on peut avoir raison. Mais il n’en est pas ainsi. Plusieurs exercices de simulation ont montré qu’un assemblage bien étudié des pompes et un réglage astucieux des hydromoteurs permet d’obtenir un rendement presque constant supérieur à 85% dans la plage allant de 20% à 100% de la puissance nominale de la turbine ou à partir de 200 kW jusqu’à 1 MW. (figure 4 et 5) Il existe de fait des pompes de 52,8 litres par tour, qui ne sont pas aussi lourdes qu’une boîte de vitesses. Les pressions peuvent être élevées et aller jusque 400 bars (40 Mpa). Et les débits peuvent être très élevés [ (52,8 + 13,2) x 35 t/min = 2310 l/min (=38,5 l/s) ]. Rendement constant supérieur à 85% Nombreux seront ceux qui accueilleront cette phase d’un haussement de sourcils, car une transmission hydraulique ne peut tout de même jamais atteindre le rendement d’une mécanique. figuur 3 Si l’on part du principe figuur 1 que l’éolienne tourne tou- figuur 4 <strong>181</strong> - <strong>SEPT</strong> 2010 - P 35
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