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Les vagues qui animent les océans de la planète recèlent une formidable quantité d'énergie inexploitée. Le SEAREV est un système destiné à la récupérer et à la transformer en électricité. Simple et robuste dans son principe, le concept est doté d'un contrôle sophistiqué, afin d'améliorer le rendement global du système et d'atteindre des coûts de production acceptables.
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Production d'énergie
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5. Validations expérimentales
En 2006, deux campagnes d’essai sur une maquette au 12e, fruit du travail d’optimisation, ont été réalisées dans le bassin de houle de l’École Centrale de Nantes (figure ). Ce bassin, unique en France en milieu universitaire de par ses dimensions (50 x 30 x 5 m3), permet grâce à des batteurs articulés de générer des vagues similaires à celles qui peuvent être rencontrées en mer, mais à échelle réduite. Les hauteurs significatives des vagues générées varient ainsi de 1 cm à 1 m, avec des périodes pouvant aller de 0,85 à 5 s. En focalisant la houle, il est même possible de générer au centre du bassin une vague déferlante d’une hauteur de 2 m.
La maquette (figures et ) a été instrumentée de manière à pouvoir mesurer à la fois les mouvements du flotteur et de la roue pendulaire. Une centrale d’inertie a été utilisée pour mesurer les accélérations et les vitesses de rotation du flotteur, ainsi qu’un système de trajectographie vidéo pour les mouvements du système. Pour les mouvements de la roue pendulaire, un simple codeur a été utilisé.
Un moteur couple est utilisé pour modéliser le système de conversion de l’énergie mécanique en électricité. Il est relié à la roue pendulaire par l’intermédiaire d’une courroie crantée. Un capteur de couple permet de mesurer le couple exercé sur la roue pendulaire. Le produit de ce couple par la vitesse relative de la roue donne accès à la puissance instantanée produite par la maquette. Le contrôle par latching est quant à lui assuré au moyen de freins électromagnétiques. Ils sont pilotés en temps réel par des algorithmes basés sur les données de position fournies par les capteurs. Enfin, des sondes à houle placées en avant de la maquette permettent de mesurer les vagues incidentes.
La figure présente la comparaison de la puissance absorbée par le SEAREV prédite par le modèle numérique et mesurée lors des essais en bassin.
L’accord obtenu entre le modèle et la prédiction est relativement satisfaisant, excepté pour les fréquences de houle comprises entre 0,52 et 0,58 Hz. Pour ces fréquences, la différence s’explique par l’entrée en jeu d’un phénomène non linéaire non prévu par le modèle numérique :...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - RUELLAN (M.) - Méthodologie de dimensionnement d’un système électromagnétique de récupération de l’énergie des vagues. - Thèse de doctorat de l’École normale supérieure de Cachan (2007).
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(2) - EVANS (D.V.) - * - . – Journal of Fluid Mechanics, 77 (1976).
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(3) - FALNES (J.) - Ocean Waves and Oscillating Systems, Linear interactions including wave energy extraction. - Ed. Cambridge University Press (2002).
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(4) - BUDAL (K.), FALNES (J.) - Interacting point absorbers with controlled motion, in Power from Sea Waves. - Ed. BM Count, Academic Press (1980).
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(5) - CRUZ (J.) - Ocean Wave energy - Current status and future perspectives. - Ed. Springer (2008).
-
(6) - HOLLAND (J.) - Adaptation in Natural and Artificial Systems. - University...
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