Système éolien aéroporté : Contrôle et expérimentation

Le siecle dernier a ete le siecle de la revolution technologique. Les combustibles fossiles ont alimente cette revolution technologique. Les defis auxquels notre societe est confrontee, que ce soit le changement climatique ou la situation energetique mondiale ou l'epuisement des reserves de combustibles fossiles, sont les defis les plus graves auxquels sont confrontes toutes les generations. L'energie renouvelable est consideree comme la cle des problemes energetiques de notre societe. De nombreuses technologies innovantes se font concurrence pour alimenter la prochaine revolution energetique. Sources d'energies renouvelables telles que l'energie solaire, l'energie eolienne, la biomasse, l'hydroelectricite, l'energie geothermique, etc. Presque tous sont saisonniers, et sont donc des sources d'energie discontinues et non uniformes. Ils ont egalement une limitation en termes de choix des sites de production et, en general, necessitent de grandes etendues de terre pour les plantes, ce qui conduit a une faible densite de puissance par unite de surface. Neanmoins, l'energie eolienne et solaire a beaucoup attire l'attention au cours des dernieres decennies. Cependant, pour que le monde passe completement des energies fossiles et de l'energie nucleaire a l'energie eolienne et solaire, il est necessaire de developper de nouveaux types de systemes capables de generer de l'energie a moindre cout avec moins de contraintes de selection de sites. Dans la quete de la source d'energie perenne. Notre societe se tourne vers la communaute scientifique pour des solutions innovantes. Cette these est une etape vers la recherche de solutions innovantes a nos problemes energetiques. Les systemes d'energie eolienne a haute altitude (HAWE) ou plus communement appeles systemes eoliens aeroportes (AWES) sont consideres comme la reponse aux besoins energetiques des generations futures. L'energie eolienne aeroportee (AWE) est un concept innovant visant a utiliser l'energie des courants de vent a haute altitude, car les courants de vent a haute altitude sont presque uniformes dans le monde entier et AWES peut pratiquement etre installe partout dans le monde. De plus, les systemes AWE proposes necessitent moins de materiau de structure. Ils devraient donc etre beaucoup moins chers que toute autre source d'energie disponible. AWE est donc une perspective prometteuse dans cette quete pour trouver une solution a nos problemes energetiques. Dans ce travail, la faisabilite des systemes d'energie eolienne aeroportes bases sur Magnus est exploree. Le travail presente en detail un bref historique des systemes d'energie eolienne aeroportes et des concepts de base necessaires pour developper une comprehension de la technologie AWE. Il examine en detail les systemes aeroportes bases sur Magnus et donne une perspective historique sur les machines basees sur l'effet Magnus. Il presente en detail les proprietes aerodynamiques de l'effet Magnus et presente un modele aerodynamique pour ces systemes. Puisque la modelisation est un aspect important de toute technologie. Ce travail presente un modele detaille des systemes AWE bases sur Magnus ainsi que les algorithmes de controle necessaires au fonctionnement de tels systemes. Les courbes de puissance sont des outils couramment utilises pour analyser les systemes d'energie eolienne. Ce travail presente une approche pour la conception de courbes de puissance pour les systemes AWE afin d'analyser les capacites de production d'energie des systemes d'energie eolienne aeroportes.