KGM1 est un projet italien d’énergie éolienne aéroportée (AWE) dans le secteur d’énergie éolienne à haute altitudece qui indique produire de l’électricité à l’aide d’une aile semblables à ceux de kitesurfrelié à la terre par trois câbles et capable de transformer sa traction en mouvement mécanique pour un générateur. De cette façon, au lieu de construire une grande tour éolienne, seule la partie nécessaire pour intercepter le vent est amenée dans le ciel, laissant les composants les plus lourds au sol et économisant jusqu’à 90 % de poids par rapport aux éoliennes traditionnelles. Un système portable et compact pour produire de l’électricité et se passer de générateurs diesel pour candidatures hors réseaucomme les communautés isolées, les îles et les zones touchées par des situations d’urgence, avec une puissance attendue de l’ordre de 10-30 kW.
Les avantages de l’énergie éolienne en haute altitude
Les éoliennes traditionnelles ont un problème bien réel : elles ont tendance à être installées pour intercepter des vents plus favorables. pelles et générateurs de plus en plus hautmais cela signifie également construire des tours, des fondations et des infrastructures plus grandes. LE’Énergie éolienne aéroportée essayez de changer complètement votre approche et, au lieu de soutenir le générateur avec une tour, utilisez unaile attachée au sol grâce à un ou plusieurs câbles le faisant voler selon des trajectoires contrôlées. À parts plus élevées (au-dessus de 200 mètres), l’influence de la surface terrestre et des obstacles diminue et le La vitesse du vent a tendance à augmenter.
Dans les systèmes AWE avec génération au sol, l’aile utilise le vent pour exercer une force de traction sur les câblesdont le mouvement entraîne un générateur électrique au sol. C’est un peu comme retirer d’une éolienne tout ce qui est « lourd et superflu » et ne conserver que la partie qui a réellement besoin d’intercepter le vent. AWE comprend également différentes architectures technologiques et tous les systèmes n’utilisent pas le même type d’aile ni la même méthode de conversion d’énergie.
Qu’est-ce que KGM1 et comment il fonctionne : 3 éléments principaux
KGM1un projet de recherche indépendant sur l’énergie éolienne aéroportée visant à développer un système de production d’électricité pour les contextes hors réseau et les territoires sans infrastructure énergétique fiable, utilise trois éléments principaux:
- unailesimilaires à ceux utilisés en kitesurf ;
- un Unité de direction de cerf-volant (KSU) qui contrôle le vol ;
- un système de génération positionné au sol.
Le KSU fonctionne comme une sorte de « pilote » du système : il pilote l’aile et décharge la force du vent sur un traîneau mobile, relié via trois câbles (système de tri-attache). Quand l’aile entre en traction, fait glisser le traîneau horizontalement le long de la piste, transmettre le mouvement au générateur grâce à une courroie crantée. La logique est la même que celle du kitesurf, mais au lieu de tracter une planche sur les vagues, l’énergie éolienne est utilisée pour produire de l’électricité.
La particularité de KGM1 réside avant tout dans la gestion du cycle d’exploitation. Dans les systèmes AWE basés sur ce qu’on appelle « faire du vélo yo-yo »une phase de forte traction est normalement suivie d’une phase au cours de laquelle le cerf-volant est dépoweré et le câble est récupéré. KGM1 vise plutôt à utiliser une technique appelée dépowering dynamiquece qui réduit la traînée de l’aile sans interrompre son vol. De cette manière, le traîneau peut revenir à sa position initiale, diminuant ainsi la force exercée par le cerf-volant, qui continue cependant à voler sans s’arrêter. D’après la documentation technique du projet, cette solution permet de réduire ou de supprimer les phases passives du cycledans lequel le système doit normalement récupérer le câble en utilisant une partie de l’énergie produite.
Pourquoi KGM1 pourrait être utile dans les zones reculées
Le avantage d’une solution comme KGM1 ne concerne pas seulement la production d’énergie, mais surtout la logistique. Une éolienne traditionnelle nécessite une tour, des fondations importantes, le transport de composants volumineux et des machines d’installation. Cela peut devenir particulièrement compliqué sur une île, dans une communauté isolée ou dans une zone qui vient d’être frappée par une catastrophe naturelle. Un système AWE, en revanche, concentre la plupart des composants lourds au sol et peut être transporté sous une forme plus compacte. Selon les estimations rapportées par les concepteurs, KGM1 pourrait atteindre une gain de poids jusqu’à 90 % et à un coût jusqu’à 50 % inférieur à celui des éoliennes traditionnelles de référence.
Au-delà du prototype : le chemin vers la commercialisation
KGM1 n’est pas encore un produit commercial, mais le projet a déjà passé le cap preuve de concept et recherche des fonds pour développer un troisième prototype. La technologie a été développée avec une approche de bas en haut et des ressources initiales très limitées, parvenant à démontrer le fonctionnement de son cycle de production d’énergie. Le projet a également atteint un niveau de maturité TRL 5+ et a été sélectionné par la Fondation Solar Impulse pour le Étiquette de solution efficace Solar Impulseun prix décerné aux solutions évaluées pour leur potentiel de durabilité et leur faisabilité économique.
Les versions commerciales prévues pour le marché hors réseau ils seront de 10-30 kWsans décollage automatique pour contenir les coûts et la complexité, tandis que dans une deuxième phase, KGM1 vise à adapter la technologie au marché sur la grille. Il reste à régler défis typiques du secteurcomme la gestion de l’espace aérien, le contrôle automatique des vols dans des conditions de vent variables et la certification pour une utilisation continue à grande échelle.