Lena Kitzing vous enseignera les aspects financiers pendant toute la durée de vie d'une éolienne. À l'issue du module, vous serez en mesure d'effectuer des calculs simples pour évaluer les projets de parcs éoliens et pour calculer le coût de l'énergie éolienne.

Jake Badger vous expliquera pourquoi il est important d'évaluer les conditions de vent et comment les caractéristiques du paysage affectent les conditions de vent à différentes échelles. Vous découvrirez l'Atlas mondial du vent et la manière dont il peut être utilisé pour identifier les effets de flux et explorer les climats et les ressources éoliennes. La validation de l'atlas éolien et le téléchargement des données seront également présentés

L'optimisation de la conception d'un parc éolien est une étape clé dans le développement global d'un projet de parc éolien. Les développeurs doivent déterminer quelles turbines utiliser, où les placer et comment concevoir le reste du système (l'équilibre du système, y compris le système de collecte électrique, les fondations des turbines, etc.) Ce module présente l'ingénierie des systèmes pour les applications d'énergie éolienne où des méthodes d'optimisation holistiques sont utilisées pour concevoir des parcs éoliens avec la meilleure performance possible au coût le plus bas possible - en d'autres termes, pour atteindre un faible coût de l'énergie.

Gregor Giebel présente une vue d'ensemble de la prévision de l'énergie éolienne, en particulier la motivation, le flux de données typique, certaines sources d'erreur et certains modèles spécialisés pour d'autres utilisations que le commerce de l'énergie en vrac à l'avance. La prévision de la puissance éolienne (et, de la même manière, de la puissance solaire) dans un système comportant 30 % ou plus d'énergies renouvelables est primordiale et est utilisée de manière opérationnelle depuis 30 ans. L'incertitude de la météo de l'utilisation de l'énergie, et les sources de l'erreur dépendent du type de la prévision. Gregor Giebel dans la deuxième vue de l'aperçu de l'utilisation de l'énergie, des moyens d'évaluer les prévisions (et dépendent de l'utilisation de l'énergie) pour l'utilisation de l'énergie, et les solutions de l'énergie recommandées pour la mise en œuvre de la prévision de l'énergie, qui est également utilisé dans l'essai

Mike Courtney explique comment et pourquoi nous effectuons des mesures de vent dans le domaine de l'énergie éolienne, y compris les principaux paramètres à mesurer, les différents instruments et leurs technologies et fonctions.

Mikael Sjöholm vous emmène dans le paysage technologique de la télédétection pour l'énergie éolienne en commençant, dans la première partie, par les principes de base de la télédétection d'une composante du vent à l'aide de Radar, Lidar et Sodar. Il poursuit en décrivant les différences entre les dispositifs à ondes pulsées et à ondes continues avant d'aborder la deuxième partie, qui présente les principes de base de la télédétection de plusieurs composantes du vent et quelques exemples de cas d'utilisation de la télédétection dans le domaine de l'énergie éolienne.

Kenneth Thomsen : Pourquoi et comment mesurer les charges sur les éoliennes ? Regardez la vidéo et découvrez le contexte et les méthodes !

Dans cette conférence, le professeur Jens N. Sørensen présente une dérivation de la limite de Betz, qui donne la limite supérieure théorique de la production d'énergie d'une éolienne à axe horizontal. La dérivation est basée sur la théorie de la quantité de mouvement 1D et montre que pas plus de 59,3% de la puissance disponible dans le vent peut être exploitée dans le rotor d'une éolienne.

Dans la première partie de la vidéo, Mac Gaunaa dérive des modèles pour la production d'énergie idéale de dispositifs simples d'extraction d'énergie éolienne par traînée et par portance à partir d'une analyse des premiers principes. Ces modèles révèlent les principales caractéristiques des deux méthodes d'extraction de l'énergie du vent, et sont utilisés pour montrer quels paramètres influencent la puissance, et quel type de dispositif a le plus grand potentiel de production d'énergie par zone de dispositif. Dans la deuxième partie de la vidéo, Mac Gaunaa utilise le même ensemble d'éléments clés pour expliquer le principe de fonctionnement principal de quatre dispositifs d'extraction d'énergie éolienne différents : (1) éolienne à axe horizontal, (2) éolienne à axe vertical, (3) éolienne à axe vertical, (4) cerf-volant à vent de travers généré au sol.

Dans la première partie de la conférence sur les matériaux composites pour l'énergie éolienne, Lars P. Mikkelsen montre comment les matériaux composites sont utilisés dans les pales d'éoliennes. Les composites en fibre de verre non sertis et les composites en fibre de carbone pultrudés seront présentés et les charges dominantes qui s'exercent sur une pale d'éolienne seront illustrées. La deuxième partie de l'exposé sur les matériaux composites pour l'énergie éolienne montrera comment prédire la rigidité d'un composite à partir des propriétés des constituants (fibre et matrice). Au cours de cette partie, une grande différence entre la rigidité du matériau dans la direction de la fibre et transversalement à la direction de la fibre sera démontrée. Dans la troisième et dernière partie de la conférence sur les matériaux composites pour l'énergie éolienne, une procédure d'essai et de prévision de la durée de vie des matériaux composites est présentée. Cette procédure sera utilisée pour prédire le nombre de cycles de charge auxquels un matériau composite est censé survivre lorsqu'il est soumis à un certain niveau de charge, ou inverser le niveau de charge autorisé si un certain nombre de cycles de charge est requis.

Dans la première partie, Martin Alexander Eder enseignera le phénomène de la fatigue. La fatigue oligocyclique est à ce jour l'une des causes les plus fréquentes de défaillance structurelle des éoliennes, qui doivent supporter des milliards de cycles de charge au cours de leur durée de vie. Rejoignez-moi dans cette vidéo pour en savoir plus sur ce phénomène fascinant - la fatigue oligocyclique - dans les matériaux des éoliennes. Partant de la nanostructure de différents matériaux, nous observerons d'où vient la fatigue et comment elle évolue en faisant un zoom arrière sur les échelles de longueur caractéristiques, de la micro à la macro. Cette vidéo donne un aperçu des rouages fondamentaux du phénomène de la fatigue oligocyclique et des différences observées dans les matériaux métalliques tels que l'acier et les matériaux composites à base de fibres et de polymères, tous deux très présents dans les éoliennes modernes. Les observations faites dans cette vidéo sont le point de départ pour comprendre le processus de prédiction de la durée de vie en fatigue présenté dans la deuxième vidéo - Prédiction de la durée de vie en fatigue. Dans la deuxième partie, il enseigne la prédiction de la durée de vie en fatigue. Il est recommandé de regarder la première vidéo avant d'aborder la prédiction de la durée de vie en fatigue afin de faire le lien entre l'observation et l'application. Dans cette vidéo, nous reprenons les observations faites précédemment et apprenons à les appliquer pour faire des prévisions quantitatives significatives de la durée de vie en fatigue des aciers ainsi que des matériaux composites fibre-polymère. L'accent est mis sur l'approche SN uniaxiale, qui est la méthode la mieux établie dans l'industrie. La lumière est faite sur les procédures expérimentales impliquées dans la génération des courbes SN et sur la façon dont elles sont utilisées pour générer des diagrammes de durée de vie constante.

Xiao Chen présente les essais structurels des pales de rotor et de leurs sous-composants à l'aide de méthodes expérimentales de pointe, y compris les mesures et l'inspection. En outre, cet exposé présente la modélisation avancée par éléments finis pour prédire les défaillances et les dommages structurels, en mettant l'accent sur la précision et l'efficacité de la simulation.

Phillip Haselbach : Cette conférence a pour but de vous présenter la conception et la fabrication des structures de pales d'éoliennes. Dans le cours sur la conception et la fabrication des pales, vous apprendrez à quoi ressemble une procédure de conception typique d'une structure de pale d'éolienne. Au cours de la conférence, le processus de conception itératif, de l'idée au produit final, est démontré. En outre, le cours se concentre sur le processus de fabrication, où les différentes étapes, de la conception des moules à la stratification, au processus d'infusion sous vide et à la procédure de durcissement, seront expliquées, et l'assemblage final d'une pale d'éolienne sera illustré.

Cathy Suo présente la technologie VSC (voltage source converter) du HVDC (high voltage direct current) et son application dans l'énergie éolienne offshore

Dans le premier exposé, Hjörtur Jóhannsson parle de la fréquence dans les systèmes électriques et de la manière dont elle est contrôlée. Il répond aux questions suivantes : i) Qu'est-ce qui fait varier la fréquence du système ? Ii) Comment assurer une fréquence stable ? Iii) Comment les fluctuations de la puissance active influencent-elles la fréquence du système ? Dans le deuxième exposé, il explique l'impact des fluctuations à court terme de la vitesse du vent sur la fréquence du système électrique. Il explique notamment le rôle de l'inertie de chaque éolienne dans la réduction de l'impact des fluctuations du vent, ainsi que l'effet de la présence de nombreuses éoliennes dans un parc éolien sur la réduction de l'impact des fluctuations du vent sur la puissance active produite par le parc éolien