Des éoliennes pour les toits des villes

Une initiative financée par l’UE a élaboré une éolienne en mesure d’exploiter les vents turbulents à basse vitesse existants en milieu urbain.

Le prix élevé de l’électricité et la baisse du coût des technologies des énergies renouvelables et du stockage de l’énergie incitent les consommateurs d’énergie européens à adopter un modèle de production décentralisée et orienté vers l’autoconsommation. Les consommateurs d’électricité deviennent de plus en plus prosommateurs (producteurs et consommateurs), décidant quand acheter de l’électricité sur le réseau, quand l’auto-consommer voire quand l’exporter vers le réseau.

En outre, la réglementation européenne en matière d’énergie impose aux consommateurs européens de s’engager à respecter des objectifs d’énergies propres et d’efficacité énergétique, comme ceux fixés par la directive sur la performance énergétique des bâtiments. Cette directive exige que le bilan énergétique des nouveaux bâtiments soit proche du zéro (NZEB) d’ici la fin de l’année 2020. Cela peut être réalisé en réduisant la consommation d’énergie et en utilisant des sources d’énergie renouvelables comme l’énergie éolienne.

Source abondante d’énergie renouvelable, l’énergie éolienne n’est pas très répandue dans les zones urbaines, principalement à cause d’obstacles comme les bâtiments et autres structures qui convertissent l’écoulement laminaire à grande vitesse du vent en un écoulement turbulent à basse vitesse. En outre, les éoliennes traditionnelles ne sont pas conçues pour fonctionner avec des vents à faible vitesse (de 2 à 6 m/s) et des écoulements turbulents.

Une conception inédite

Le projet Horizon 2020 EOLI FPS financé par l’UE a permis de relever ce défi avec succès. Ses chercheurs ont développé et breveté une éolienne de toit à axe vertical (VAWT) spécialement conçue pour fonctionner en milieu urbain avec des vents à faible vitesse. «Sa conception à rotor interne permet de générer des tourbillons à partir des turbulences du vent, ce qui augmente considérablement la force motrice de l’écoulement laminaire», déclare Sergio Pedrosa, le coordinateur du projet. «Elle s’avère en outre sûre et silencieuse, ne vibre pas et s’intègre harmonieusement au paysage urbain.»

«EOLI FPS est la seule technologie éolienne de petite taille spécialement conçue pour fonctionner avec des vents turbulents à basse vitesse. Elle constitue donc la seule option fiable, économique et sûre pour les environnements urbains», explique Pedrosa. Actuellement, le système peut produire 1 000 watts avec des vent d’une vitesse de 6 m/s, générant une puissance maximale de 2 500 watts. «Grâce à sa technologie de générateur à aimant permanent, le VAWT peut commencer à produire de l’électricité avec une vitesse de vent de seulement 2 m/s. Sa hauteur est de 125 cm, son diamètre de 180 cm et son poids de 143 kg», ajoute Pedrosa.

Photo: Éolienne en mesure d’exploiter les vents turbulents à basse vitesse existants en milieu urbain (© WIND POWER / EOLI FPS project)

Une énergie moins chère et plus verte

L’éolienne offre au consommateur d’énergie un coût de 0,05 EUR par kilowatt heure (kWh) produit, ce qui, comparé au coût moyen actuel en Europe de 0,21 EUR par kWh sur le réseau électrique, représente une économie de 1 102,50 EUR par an (pour une consommation d’électricité de 9 922 kWh/an). Selon Pedrosa: «Une seule turbine EOLI FPS peut produire 5 250 kWh par an, évitant ainsi l’émission annuelle de 1,5 tonne de CO2 dans l’atmosphère. De plus, EOLI FPS est sûre et son capot de protection protège les oiseaux.»

La VAWT étant spécialement conçu pour une utilisation en zone urbaine, elle constitue une option fiable, économique et sûre pour les immeubles de bureaux, les centres commerciaux, les hôtels, les bâtiments publics comme les écoles et les hôpitaux et les résidences privées. «Simple, fiable et abordable, notre VAWT fonctionne en silence et réduit de 75% le coût de l’électricité pour l’utilisateur final. Des prototypes ont déjà été développés et testés sur plusieurs sites en Espagne, ce qui démontre la viabilité technique et les performances élevées de nos systèmes fabriqués en interne», souligne Pedrosa.

Source: Cordis

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