Le projet ELECTRA a pour objectif de:

• Renforcer la recherche et le développement dans le domaine de l’éolien pour la Région Nouvelle Aquitaine;
• Créer un pôle de compétence et d’expertise dans le domaine de la maintenance conditionnelle

Il est organisé autour de deux opérations

Opération 1 : Recherche et développement

–Fiabilisation de l’éolien de forte puissance au travers du contrôle actif :

Depuis quelques années, de nombreuses communications ont alerté la communauté sur le phénomène d’usure prématuré des multiplicateurs d’éoliennes. La conséquence directe est que la durée de service réelle des multiplicateurs est souvent inférieure à la durée nominale annoncée de 20 ans.  Bien que la plupart des modes de dégradation puissent être appréhendés par des méthodes normalisées, il semblerait que ces défaillances particulières ne soient pas couvertes par ces techniques.  Il en résulte une méconnaissance des causes réelles et des spécificités de l’application éolien.  De nombreuses études sont en cours en particulier chez les fabricants de roulements. Cette problématique concerne l’ensemble des acteurs de ce marché comme le montre la création de l’initiative Gearbox Reliability Collaborative créée en 2007 par le National Renewable Energy Laboratory (NREL). Elle regroupe des chercheurs, des universités, des propriétaires et exploitants d’éoliennes, des consultants et des fabricants de roulements dont SKF. Cette collaboration a donné  lieu à la création d’un banc d’essai de taille réelle et un rapport de synthèse a été publié en 2011. Parmi les recommandations de ce rapport, le contrôle actif apparaît comme une solution prometteuse. Le principe consiste à utiliser le convertisseur de puissance pilotant la génératrice pour compenser les vibrations néfastes à l’origine des défaillances mécaniques. Le contrôle actif est une méthodologie utilisée dans d’autres domaines comme la propulsion hybride. l’Université de Poitiers possède  un banc d’essai automobile qui a permis de développer des recherches dans ce domaine. On trouve également le contrôle actif au niveau de la lutte contre la pollution d’un réseau électrique (filtrage actif). Le LIAS possède un banc expérimental et une expérience importante.

 

–L’éolien urbain et la maîtrise des impacts environnementaux :

l’éolien urbain est un domaine encore peu développé en France alors que d’autres pays ont déjà beaucoup investi en R&D dans ce domaine. Les principaux freins au développement de ce segment de marché sont la transmission de vibrations au bâtiment support et les nuisances sonores engendrées. L’étude vise d’une part la caractérisation des sources vibratoires comme le vent turbulent (fonctionnement normal) et les défauts mécaniques (fonctionnement dégradé) et d’autre part la réduction des vibrations transmises par des procédés mécaniques (pose d’une semelle). De même que pour l’éolien de forte puissance, les méthodes d’analyse vibratoire basées sur l’étude des grandeurs électriques pourraient par des techniques de filtrage actif diminuer les vibrations mécaniques. L’objectif est de « contrer » les vibrations mécaniques provoquées par les turbulences du vent et d’éventuels défauts mécaniques. Ainsi les nuisances sur le bâtiment support de l’éolienne et les nuisances sonores se trouveront atténuées. L’expertise du laboratoire LASIE dans l’instrumentation et la caractérisation des phénomènes vibratoires permettra de valider l’approche globale.

 

Opération 2 : Pôle régional de compétence et d’expertise

Le précédent projet FEDER a permis de conforter le positionnement des deux laboratoires dans le domaine du diagnostic mécanique et de la maintenance préventive conditionnelle. Les compétences accumulées permettent maintenant d’envisager une structure performante tournée vers les entreprises de la région. Cette orientation est naturelle car elle s’appuie sur une forte expérience industrielle des chercheurs impliqués: contrats industriels, brevets, experts crédits impôt recherche, OSEO, RDT. Un objectif clair est de permettre à nos partenaires industriels de bénéficier de ce savoir-faire, de gagner en compétitivité en s’appropriant les techniques évoluées de diagnostic confinées pour le moment dans les laboratoires. En effet, on constate un écart important entre les techniques existantes et celles effectivement utilisées dans l’industrie (si on omet les quelques spécialistes industriels du domaine). A titre d’exemple, les techniques d’analyse de courants électriques, bien qu’étudiées depuis plusieurs décennies dans le domaine universitaire, sont encore considérées en phase de développement dans l’industrie et ne sont quasiment pas utilisées. Les liens restent à tisser et ce pôle régional de compétence devrait jouer ce rôle au travers d’une part l’éolienne disponible à la Rochelle et d’autre part la plateforme technologique située à l’IUT de Poitiers.