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LE FUTUR DE l'EOLIEN
La voie du carénage selon CITA
    L’inauguration de la première éolienne commerciale de la CITA (Compagnie internationale de turbines atmosphériques) a eu lieu le 28 mars 2001 à Fraisse-Cbardès, dans l’Aude. Cette machine atypique, appelée Cap Horn 10, est sur place pour 6 mois de test, avant de partir pour le pôle sud. Quel avenir pour cette éolienne carénée?

    Le carénage, c'est l'originalité de cet aérogénérateur d'un type nouveau, fruit de quatre années de développement. Le profil de cette structure circulaire, calculé avec soin, permet d'augmenter le flux d'air qui met les pales en rotation. Selon ses concepteurs, l'intérêt est triple. «Tout d'abord, la Cap Horn 10 (CH10) se contente d'un rotor de 4,4 m de diamètre - 5,3 m avec le carénage - pour atteindre une puissance de 12 kW, quand il faut un rotor de 7 m de diamètre à une éolienne classique», explique Jean-Charles Poullain, dirigeant de Cita. Deuxième point fort, la réduction du bruit. En supprimant les sifflements en bout de pales, le carénage abaisse considérablement le niveau sonore, de l'avis de plusieurs témoins avertis. Enfin, troisième avantage, les oiseaux cernent mieux l'éolienne et la contournent systématiquement: «des mouettes venaient même se percher sur le carénage de notre machine d'essais, à Cancale! «De nombreux essais dans la soufflerie de l'école nationale supérieure des Arts et Métiers ont permis d'atteindre un coefficient de puissance de 0,72 [1] quand une éolienne classique affiche 0,42. Cette performance très intéressante résulte de la bonne adéquation entre la forme des pales et celle du carénage», souligne Pascal Berlu, ingénieur de l'Ademe de Sophia-Antipolis spécialisé dans l'énergie éolienne.

CAP AU SUD
    Née à Alfortville, l'éolienne a trouvé ses premiers clients au Pôle Sud. L'Institut français pour la recherche et la technologie polaires (IFRTP) a en effet commandé cinq CH10 pour sa base de Dumont d'Urville, en Terre-Adélie. Ainsi, la machine installée à Fraisse-Cabardès partira pour l'Antarctique à la fin de l'année, durant l'été austral, et elle sera rejointe en 2002 par quatre autres machines. Ce modèle sera décliné fin 2001 pour les latitudes moins exigeantes en une version nommée Cap Horn 12/5,3.
    La CH10 saura-t-elle séduire les développeurs de projets éoliens? «C'est une machine originale qui va devoir trouver des marchés de niche», analyse Jean-Marc Bouchet, directeur d'Energie du Midi. «Dans tous les cas, une aide financière sera nécessaire, car la rentabilité n'est pas possible avec le prix de vente annoncé». La Cap Horn 12/5,3 sera vendue environ 250’000 F non installée. Soit 60% plus cher que les machines de Vergnet, son concurrent sur cette gamme de puissance en sites isolés. Seul un passage à la production industrielle pourrait changer la donne. Cita a d'autres projets en vue: outre une déclinaison vers des petits modèles de 2 kW et 500 W, le constructeur cherche à financer le développement d'un aérogénérateur caréné de 600 kW. Diamètre du rotor: 25 m, 30 m avec le carénage, contre 43 à 45 m pour une éolienne classique de cette puissance. Un pari jugé audacieux par les spécialistes. «Cita est passé avec succès de prototypes carénés de 1 m de diamètre à la CH10 de 5 m», analyse Philippe Rocher, directeur du cabinet Metrol. «Mais un diamètre de 30 m représente un saut d'échelle très important. Trouver les technologies et les matériaux permettant au carénage de demeurer rigide malgré sa forte prise au vent ne sera pas simple».
    Autre difficulté à prévoir, l'insertion de l'éolienne dans le paysage. «Une éolienne carénée occupe beaucoup l'espace, même si son rendement élevé permet un diamètre plus modeste», avertit Jérôme Billerey, directeur adjoint de l'entreprise Vergnet. Enfin, Philippe Bruyerre, directeur d'Espace Eolien Développement, pose la question de l'écobilan de cette machine. «Certes, les pales sont plus petites, mais le carénage rajoute beaucoup de matériau». Il est vrai que la CH10 supporte 1500 kg en haut de son mat, quand les rotors classiques de 12 kW pèsent moins de 700 kg. «Ceci ne peut qu'augmenter les coûts de production, de transport, de mise en oeuvre et d'entretien. Si le principe est intéressant sur le papier, la réalisation de l'éolienne carénée me laisse sceptique».
    Doutant lui aussi de la pertinence d'un modèle caréné de 600 kW, bien que séduit par la prouesse technique, Bernard Pellat, correspondant d'EDF dans l'Aude pour les énergies renouvelables, pense toutefois que la CH10 pourra trouver sa place «pour électrifier des sites isolés, près des maisons, car elle est peu bruyante ».

[1] ce chiffre est supérieur à la limite théorique de Betz, car le carénage crée une surface d'entrée supérieure à celle balayée par le rotor.

D’ALTAMONT PASS A VORTEC ENERGY, 80 ANS D'ESSAIS

    C'est à Altamont Pass, épicentre de l'éolien en Californie, que la première éolienne carénée vit le jour dans les années 20. Mais son concepteur, l'ingénieur et homme d'affaires Dew Oliver, fit faillite avant de pouvoir la diffuser. On retrouve le concept en 1961 aux Etats-Unis, où Grumman peaufine un prototype au coefficient de puissance très intéressant. C'est de ces travaux que s'inspire actuellement Vortec Energy, société installée en Nouvelle-Zélande.
    Ce constructeur a su créer l'intérêt pour ses éoliennes carénées à travers des publicités dans les publications spécialisées, mettant en scène par le truchement de photos ces énormes aérogénérateurs au ras du sol ou des flots. Alors que plusieurs modèles carénés de 500 W à 25 kW doivent arriver sur le marché, Vortec Energy assure concentrer à présent son développement sur une éolienne carénée de 3,5 MW dotée d'un rotor de 54 m de diamètre, qui devrait voir le jour en version terrestre et offshore. Toutefois, Vortec Energy «est en retard sur Cita sur le développement, qui semble plus difficile que prévu», constate Pascal Berlu, de l'Ademe.

Encarts:
    1997: premier prototype Cita, 1998-2000: conception et études, 2000-2001: réalisation
    L'entreprise Cita est portée par le groupe "Gestion service entreprise financière" (GSEF), une "holding familiale" de six sociétés active notamment dans le bâtiment et les travaux publics.
    Coût: 2,8 millions d'euros; Financement GSFF 81%, Anvar 15%, Région Champagne-Ardenne 4%