Dans le cadre d'un projet intitulé "Les turbulences du vent et l'énergie éolienne", des chercheurs de l'Institut de Physique théorique de l'Université Wilhelm de Münster (WWU) travaillent depuis 3 ans au développement de modèles mathématiques capables de prévoir le comportement turbulent du vent : les brusques fluctuations des courants éoliens sont sources de difficultés techniques pour les gestionnaires des réseaux électriques et d'un surcoût de l'énergie éolienne.
Les modèles utilisés jusqu'à présent pour simuler les écoulements à proximité des éoliennes ne reflétaient pas la réalité de manière satisfaisante, car ils ne savaient pas prendre en compte les fortes fluctuations du vent. Le chercheur David Kleinhans a amélioré un de ces modèles de manière à ce qu'il décrive mathématiquement ces fluctuations et qu'il soit en mesure de simuler certains événements extrêmes (rafales de vent). Le modèle amélioré a déjà été testé en collaboration avec un fabricant d'éoliennes.
"Jusqu'à maintenant, les ingénieurs s'appuyaient sur un modèle ordinaire de flux éolien et sur des valeurs expérimentales pour évaluer les contraintes maximales que doit pouvoir supporter la machine. Une modélisation plus réaliste du vent peut s'avérer utile pour optimiser le choix des composants de l'éolienne de manière à minimiser son usure", explique M. Kleinhans.
Les fluctuations du vent sont à l'origine de fluctuations de tension électrique, elles-mêmes sources de problèmes pour les gestionnaires des réseaux électriques. "L'électricité est d'autant plus chère qu'elle est produite à court terme", rappelle M. Kleihans. "Pouvoir prévoir les rafales, par exemple, permettrait de déconnecter brièvement les éoliennes du réseau au bon moment et d'éviter ainsi des fluctuations de tension."
Au-delà des résultats déjà atteints, ce projet permet de susciter un certain intérêt de l'industrie allemande pour la recherche fondamentale dans le domaine de l'éolien, intérêt encore inexistant il y a 3 ans. Coordonné par le Centre de recherche sur l'énergie éolienne des Universités d'Oldenbourg et de Hanovre (Forwind), le projet réunit des chercheurs de l'Ecole supérieure spécialisée de Kiel, de l'Institut Max-Planck de Physique des systèmes complexes de Dresde et du Centre Helmholtz de recherche aérospatiale (DLR) de Göttingen. Le soutien accordé à ce projet depuis bientôt 3 ans par le Ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche (BMBF) doit prendre fin en juillet 2008.
