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Le 08/12/2015

Modéliser l’environnement pour produire une énergie verte

Capables de fournir une énergie propre et bon marché, le vent et les vagues sont toutefois influencés par divers paramètres souvent aléatoires. En mettant au point des modèles mathématiques capables de mieux cerner ces phénomènes complexes, les chercheurs de l'équipe TOSCA contribuent à améliorer la prévision et l'optimisation de la production de ces sources d'énergies renouvelables.

 

© photo : Pixabay - CCO

 

Lutter efficacement contre le réchauffement climatique nécessite de développer les énergies renouvelables comme les vagues ou le vent. Mais parce ce que type d'énergie dépend des forces de la nature, leur production varie au fil du temps. Pour surmonter ces difficultés, les scientifiques de l'équipe TOSCA (Inria / Université de Lorraine / CNRS) les étudient à l'aide de modèles stochastiques. Ces derniers sont en effet particulièrement bien adaptés à l'étude d'événements aléatoires dépendant du temps tels que les phénomènes météorologiques. Dans le cadre d'un projet porté et financé par le bureau d'études acoustiques Venathec et mené en collaboration avec l'équipe Multispeech (Inria/Université de Lorraine/CNRS), les chercheurs de TOSCA développent des modèles stochastiques visant à maximiser la production d'électricité d'une ferme d'éoliennes tout en respectant les contraintes sonores imposées par la législation. "Grâce à l'utilisation de modèles stochastiques permettant de prendre à la fois en compte la vitesse et la direction du vent, les conditions météorologiques locales ainsi que l'alternance des conditions homogènes jour/nuit, nous allons pouvoir discriminer le bruit provenant des éoliennes du bruit environnant ", explique Madalina Deaconu, chercheuse Inria et responsable de la composante nancéienne de l'équipe TOSCA. La finalité de la démarche : mettre au point des plans de bridages des éoliennes qui limitent les nuisances acoustiques tout en optimisant la production d'énergie.

 
"Les modèles déterministes qui ne considèrent que la force des vagues sont trop partiels pour rendre compte d'un phénomène soumis à de nombreuses incertitudes."
 

Dans le cadre d'un autre projet mené en partenariat avec plusieurs universités chiliennes, au travers du Centre chilien de recherche et d'innovation (CIRIC), les membres de l'équipe TOSCA s'intéressent également à la récupération de l'énergie générée par la force des vagues via un procédé appelé colonne d'eau oscillante. Constituée d'une chambre en béton, cette dernière agit à la manière d'un piston qui monte puis descend sous l'effet des vagues. L'air ainsi mis en mouvement entraine ensuite une turbine placée au sommet de la chambre ce qui génère de l'électricité. Des modèles déterministes, ne faisant intervenir aucune variable aléatoire, ont déjà été employés pour mesurer l'efficacité de la colonne d'eau oscillante. Mais comme le précise Madalina Deaconu : "Ce genre de modèle qui ne considère que la force des vagues sont trop partiels pour rendre compte d'un phénomène soumis à de nombreuses incertitudes." En couplant des modèles stochastiques aux modèles déterministes déjà utilisés, les chercheurs de l'équipe TOSCA vont pouvoir mesurer l'impact de divers aléas (incertitudes sur la forme et la puissance des vagues, erreurs de mesure, etc.) sur la production d'électricité d'un dispositif semble-t-il très prometteur.

 
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Un doctorant du centre Inria Nancy Grand-Est récompensé au salon européen de l'énergie éolienne
La qualité de son poster scientifique et de sa présentation lui valent une distinction. Doctorant de l'équipe Multispeech (Inria / Université de Lorraine / CNRS), Baldwin Dumortier a reçu ce 4 décembre à Paris le prix d'honneur d'EWEA* 2015, salon européen consacré à l'énergie éolienne.
 
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Ressources utiles


Présentation de l'équipe TOSCA sur Inria.fr