Exploiter les données éoliennes pour aider à répondre aux besoins énergétiques en Floride – Technoguide

La Floride est l’un des nombreux États du sud-est où l’énergie éolienne est pratiquement inexistante, ce qui est l’une des raisons pour lesquelles les parcs éoliens ne sont pas une source d’énergie économiquement viable dans la région. Mais une nouvelle étude du FAMU-FSU College of Engineering montre comment les progrès technologiques à venir pourraient faire de l’énergie éolienne une matière première dans le Sunshine State.

Sean Martin, chercheur au Département de génie civil et environnemental de la Florida State University, travaille avec une équipe interdisciplinaire de scientifiques pour examiner les caractéristiques des ressources éoliennes à neuf endroits différents en Floride. Leur analyse aidera l’industrie éolienne et les décideurs à savoir à quel point la production d’énergie éolienne en utilisant les technologies en développement pourrait être viable.

Sean Martin, chercheur au Département de génie civil et environnemental

Leurs travaux ont été publiés dans la revue Applied Energy.

“Avec les progrès de la technologie des turbines, des tours plus hautes, un diamètre de rotor plus grand et de nouveaux systèmes de contrôle, nous serons en mesure de fournir une énergie éolienne à faible coût aux régions à faible vent, telles que la Floride et le sud-est”, a déclaré Martin. “L’augmentation de la hauteur des moyeux et les turbines plus hautes peuvent profiter de vitesses de vent plus élevées qui se produisent plus haut pour récolter plus d’énergie éolienne.”

Comparé à des États comme le Texas ou l’Iowa, le vent en Floride n’est pas quelque chose que les parcs éoliens peuvent capturer avec profit pour le moment. La vitesse du vent est plus lente en raison de l’augmentation du frottement de surface et des turbulences causées par les bâtiments, les arbres et autres obstacles. La plupart des turbines utilitaires installées aux États-Unis sont à l’ouest du fleuve Mississippi, où des vitesses de vent plus favorables, supérieures à 13 milles à l’heure, sont répandues.

Mais l’utilisation de nouveaux outils capables de capter l’énergie éolienne à des altitudes plus élevées, où la vitesse du vent est plus rapide, pourrait rendre l’énergie éolienne réalisable.

Arda Vanli, professeur agrégé au Département de génie industriel et de fabrication

Alors, quelle est la hauteur de ces turbines? La hauteur moyenne de la plupart des turbines à terre existantes du sol au sommet des pales est de plus de 380 pieds, semblable à un bâtiment de 32 étages. Les nouvelles turbines plus hautes mesurent presque deux fois la hauteur à 660 pieds, près de la hauteur d’un bâtiment de 55 étages, et sont le type d’éoliennes qui seront les plus utiles en Floride.

Martin collabore avec Arda Vanli, professeur agrégé de génie industriel et de fabrication, et Sungmoon Jung, professeur agrégé de génie civil et environnemental.

“Je ne pense pas que quiconque puisse prédire le moment choisi pour l’énergie éolienne”, a déclaré Jung. «Nous l’avons presque eu il y a quelques années. Il y avait une entreprise privée qui a proposé un parc éolien en Floride, mais l’entreprise a retiré le plan parce que la technologie à l’époque n’était pas assez économique. J’espère que nous verrons l’énergie éolienne à l’avenir à mesure que la technologie s’améliore. »

Sungmoon Jung, professeur agrégé au Département de génie civil et environnemental

Une des choses que les chercheurs étudient est la capacité des éoliennes à fonctionner sur différents sites. La vitesse du vent varie, les turbines doivent donc pouvoir tourner à des vitesses différentes. Les chercheurs veulent savoir quel pourcentage de temps dans une année la turbine peut fonctionner à pleine capacité. En général, les turbines qui génèrent au moins 30 pour cent de leur capacité totale sont plus économiques pour l’énergie éolienne à grande échelle. Les données permettront de prédire les meilleures zones en Floride pour placer les nouvelles turbines en fonction de leur capacité à produire de l’énergie éolienne sur des sites spécifiques.

“La clé est de trouver et d’identifier des modèles caractéristiques dans les données de vent”, a déclaré Martin. “Une fois que nous avons établi les modèles, les données peuvent aider à la sélection du site et peuvent améliorer les mesures d’estimation de l’énergie pour aider l’industrie et les décideurs à prendre des décisions sur les endroits où les parcs éoliens sont les plus rentables.”

Les chercheurs doivent tenir compte d’autres facteurs lors du choix d’un site pour un parc éolien. La sécurité des oiseaux, le bruit des rotors et le fait que certaines personnes puissent trouver les éoliennes disgracieuses sont autant de considérations.

En incluant certains de ces éléments avec des données sur la vitesse du vent, les scientifiques ont découvert que les meilleurs emplacements pour les parcs éoliens semblent être dans les zones rurales du nord-ouest, du centre et du sud de la Floride.

“Le choix du site est une décision importante, en particulier dans les zones à faible énergie éolienne”, a déclaré Vanli. “Le transport d’énormes éoliennes vers ces sites est un investissement important et le fait de disposer de bonnes données peut éventuellement déterminer si l’investissement sera couronné de succès ou non.”

L’énergie éolienne retient une attention considérable tant du milieu universitaire que de l’industrie. De nouvelles méthodes abordables de production d’énergie renouvelable se profilent à l’horizon. Les parcs éoliens pourraient être viables en Floride au cours de cette décennie, et des turbines encore plus hautes que celles utilisées pour cette recherche pourraient être plus répandues à l’avenir.

“La vraie question est de savoir si des facteurs tels que la perception du public, l’acceptation et les facteurs environnementaux empêcheront le développement de cette ressource”, a déclaré Martin. “Nous espérons que la recherche ajoutera des énergies renouvelables supplémentaires au portefeuille énergétique américain et pourra compenser notre dépendance à l’égard d’une seule source de carburant, ajoutant la sécurité énergétique pour répondre à un besoin croissant.”

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