Kitepower

Kitepower
illustration de Kitepower
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Création 2016
Fondateurs Johannes Peschel,

Dr. Roland Schmehl

Forme juridique Besloten vennootschap
Siège social Delft
Drapeau des Pays-Bas Pays-Bas
Effectif 18
Site web https://thekitepower.com/

Kitepower est une marque déposée de la société néerlandaise Enevate BV qui développe des systèmes éoliens aéroportés mobiles. Kitepower est fondée en 2016 par Johannes Peschel et Roland Schmehl [1],[2] en tant que university spin-off[3] du groupe de recherche sur l'énergie éolienne aéroportée de l'Université de technologie de Delft créé par l'ancien astronaute Wubbo Ockels. L'entreprise est située à Delft, aux Pays-Bas, et compte 18 employés (2018).

Système

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Kite de 40 m² avec unité de commande suspendue
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Kite de 40 m² en opération sur l'ancienne base aéronavale de Valkenburg. Leyde, Pays-Bas
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Station terrestre de 100 kW
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Vol de nuit avec lumière de traçage. Visualisation d'un cycle de pompage complet avec phase de traction/rétraction

Sur la base de son premier prototype de 20 kW (puissance nominale du générateur), Kitepower développe un système à plus grande échelle de 100 kW à des fins de commercialisation[4]. Le financement est fourni par le projet REACH[5],[6], programme Fast Track to Innovation Horizon 2020 de la Commission européenne, dans lequel la société collabore avec l'Université de technologie de Delft et des partenaires industriels telle que Dromec, Maxon Motor ou Genetrix.

Principe de fonctionnement

Le système Kitepower se compose de trois éléments principaux[7],[8],[9]: un cerf-volant souple (ou kite)[10], une câble porteur et un générateur électrique au sol. Un autre composant important est l'unité de contrôle du cerf-volant ainsi que le logiciel de contrôle correspondant pour piloter le cerf-volant à distance[11].

Pour la production d'énergie, le cerf-volant est exploité en « cycles de pompage »successifs, alternant des phases de déroulement et d’enroulement du câble[8],[12]. Lors de la phase de déroulement, le cerf-volant effectue des manœuvres en travers du vent, générant ainsi une force de traction importante qui dévide le câble d’un tambour au sol relié à un générateur. C’est durant cette phase que l’électricité est produite. Une fois la longueur maximale du câble atteinte, le cerf-volant est ramené vers le sol en étant déventé, ce qui permet de le rétracter avec une faible résistance aérodynamique[13]. Cette phase consomme une petite fraction de l’énergie précédemment générée, de sorte qu’au final, une production nette d’énergie est obtenue. L’électricité produite est stockée dans une batterie rechargeable, ou, dans une configuration de parc éolien avec plusieurs systèmes fonctionnant en décalage de phase, la capacité de stockage requise peut être réduite[14].

Contexte technologique

L’énergie éolienne aérienne promet d’être une solution compétitive en termes de coûts par rapport aux technologies d’énergie renouvelable existantes[15],[16].

Les principaux avantages de la technologie de l'énergie éolienne aéroportée sont l'utilisation réduite de matériaux par rapport aux éoliennes conventionnelles (pas de fondation, pas de tour), ce qui permet d'atteindre des altitudes plus élevées et rend les systèmes plus mobiles en termes d'emplacement, et considérablement moins chers à construire[17].

Les défis sont la robustesse et la fiabilité du système éolien volant[18] et les exigences de sécurité qu'utilise la technologie dans l'espace aérien[19]. Un nombre considérable de littérature scientifique et de brevets ont été développés[20].

Applications

Pour le projet artistique Windvogel de l'artiste néerlandais Daan Roosegaarde, le système Kitepower a été utilisé pendant la nuit, à l'aide d'une corde émettant de la lumière[21]. En octobre 2021, la société a déployé son système de 100 kW lors d'un exercice de 3 semaines avec le corps du génie de l'armée néerlandais sur l'île caribéenne d'Aruba[22].

Récompenses

  • YES!Delft Launchlab 2016[23]
  • Dutch Defense Innovation Competition 2016
  • YES!Delft Incubation Program 2017[23]

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Kitepower » (voir la liste des auteurs).
  1. Schmehl, « Finally, kites have grown up », TEDxDelft 2012, (consulté le )
  2. Anderson, « Ready Flyer One: Airborne Wind Energy Simulations Guide the Leap to Satisfying Global Energy Demand », IEEE Spectrum, (consulté le )
  3. Entreprises qui transforment des inventions technologiques issues de la recherche universitaire et qui risquent sinon de rester inexploitées.
  4. Joep Breuer « Commercializing A 100 kW, Mobile Airborne Wind Energy System: Potentially For Ships And Land Use » () (lire en ligne, consulté le )
    Energy Independent Electric Vehicles: Land, Water & Air
  5. « Resource Efficient Automatic Conversion of High-Altitude Wind (REACH) », European Commission Community Research & Development Information Service (CORDIS) (consulté le )
  6. « Fast Track to Innovation Pilot », European Commission, (consulté le )
  7. « Kite power: towards affordable, clean energy », Faculty of Aerospace Engineering, Delft University of Technology (consulté le )
  8. a et b Rolf van der Vlugt, Johannes Peschel et Roland Schmehl, Airborne Wind Energy, Berlin Heidelberg, Springer, coll. « Green Energy and Technology », , 403–425 p. (ISBN 978-3-642-39964-0, DOI 10.1007/978-3-642-39965-7_23), « Design and Experimental Characterization of a Pumping Kite Power System »
  9. van der Vlugt, Bley, Noom et Schmehl, « Quasi-Steady Model of a Pumping Kite Power System », Renewable Energy, vol. 131,‎ , p. 83–99 (DOI 10.1016/j.renene.2018.07.023, arXiv 1705.04133, S2CID 26253201) Accès libre
  10. Oehler et Schmehl, « Aerodynamic characterization of a soft kite by in situ flow measurement », Wind Energy Science, vol. 4, no 1,‎ , p. 1–21 (DOI 10.5194/wes-4-1-2019, Bibcode 2019WiEnS...4....1O) Accès libre
  11. Roschi, « Clean energy from high above », drive tech, maxon motor (consulté le )
  12. Uwe Fechner et Roland Schmehl, Airborne Wind Energy, Singapore, Springer, coll. « Green Energy and Technology » (no 9789811019463), , 361–390 p. (ISBN 978-981-10-1946-3, DOI 10.1007/978-981-10-1947-0_15, S2CID 120795220, lire en ligne), « Flight Path Planning in a Turbulent Wind Environment »
  13. Schmehl, « Simulated de-powering of a LEI tube kite for power generation », YouTube, (consulté le )
  14. Pietro Faggiani et Roland Schmehl, Airborne Wind Energy, Singapore, Springer, coll. « Green Energy and Technology » (no 9789811019463), , 391–411 p. (ISBN 978-981-10-1946-3, DOI 10.1007/978-981-10-1947-0_16, S2CID 158197984, lire en ligne), « Design and Economics of a Pumping Kite Wind Park »
  15. Jannis Heilmann et Corey Houle, Airborne Wind Energy, Berlin Heidelberg, Springer, coll. « Green Energy and Technology », , 271–284 p. (ISBN 978-3-642-39964-0, DOI 10.1007/978-3-642-39965-7_15), « Economics of Pumping Kite Generators »
  16. Harris, « The promise and challenges of airborne wind energy », Physics World, (consulté le )
  17. « 100 kW airborne wind energy system », Offgrid Energy Independence, (consulté le )
  18. Salma, Friedl et Schmehl, « Improving reliability and safety of airborne wind energy systems », Wind Energy, vol. 23,‎ , p. 340–356 (DOI 10.1002/we.2433) Accès libre
  19. Volkan Salma, Richard Ruiterkamp, Michiel Kruijff, M. M. (René) van Paassen et Schmehl, Airborne Wind Energy, Singapore, Springer, coll. « Green Energy and Technology » (no 9789811019463), , 703–725 p. (ISBN 978-981-10-1946-3, DOI 10.1007/978-981-10-1947-0_29, lire en ligne), « Current and Expected Airspace Regulations for Airborne Wind Energy Systems »
  20. Mendonça, Vaz, Lezana et Anacleto, « Comparing Patent and Scientific Literature in Airborne Wind Energy », Sustainability, vol. 9,‎ , p. 915 (DOI 10.3390/su9060915) Accès libre
  21. « Windvogel », Studio Roosegaarde (consulté le )
  22. « Airborne Wind Energy Takes Off in The Caribbean with Kitepower », Kitepower, (consulté le )
  23. a et b (en-US) « Kitepower », sur YES!Delft (consulté le )

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes