La China Energy Engineering Corporation a annoncé le 12 que le site d'essai d'Alxa Left Banner, en Mongolie-Intérieure, a inauguré avec succès l'équipement principal du premier programme national chinois de recherche et développement sur l'énergie éolienne en haute altitude : le plus grand système de captage d'énergie éolienne en haute altitude au monde, d'une superficie de 5 000 m². Toutes les phases expérimentales prévues ont été menées à bien et les panneaux ont été installés avec succès. Cela marque une avancée significative dans la mise en application concrète de la technologie chinoise de production d'énergie éolienne en haute altitude.
L'éolien en haute altitude est une technologie énergétique émergente qui utilise un seul élément aérodynamique pour capter l'énergie du vent à environ 300 mètres d'altitude et la convertir en électricité. Le dispositif de captage par parachute, également appelé « parachute héliporté », est l'équipement principal des systèmes de production d'énergie éolienne en haute altitude. Le système terrestre de production d'énergie éolienne en haute altitude, équipé d'une échelle à parachute et testé ici, utilise des parachutes pneumatiques pour capter la vitesse du vent, permettant ainsi le déploiement de l'échelle et, par conséquent, la traction du système au sol pour produire de l'électricité.
Cette expérience a mesuré la force de traction exercée sur le parapluie lors de son ouverture par vent naturel, puis a analysé ses caractéristiques d'ouverture. Elle a permis de vérifier l'efficacité de l'ouverture d'un parapluie de 5 000 mètres carrés dans un environnement prédéfini, fournissant ainsi des données essentielles pour la conception et l'optimisation du système d'échelle pour parapluies destinés à la production d'énergie éolienne en haute altitude. Cao Lun a précisé qu'il était le responsable sur site du projet d'essai mené dans le cadre du Programme national clé de recherche et développement sur l'énergie éolienne en haute altitude, mené conjointement par China Energy Engineering et China Power Engineering.
L'énergie éolienne en haute altitude présente l'avantage d'une vitesse, d'une direction et d'une densité de vent élevées, et son potentiel est illimité. Ces dernières années, la valeur de cette technologie de production d'énergie éolienne en haute altitude s'est progressivement affirmée, offrant une solution énergétique durable et renouvelable pour la transition énergétique mondiale.
HéliumL'hélium est le gaz essentiel qui propulse le système au décollage et joue également un rôle important dans la recherche et le développement des parachutes à capture de vent haute altitude. De plus, dans certaines conceptions spécifiques et complexes, le flux de gaz est optimisé grâce à une utilisation ingénieuse des effets de la mécanique des fluides, améliorant ainsi les performances. La fonction principale de l'hélium dans ce système est de fournir la portance initiale au parachute, lui permettant d'atteindre l'altitude de travail. Le département R&D fabriquera de grands ballons à hélium qui seront reliés aux parachutes. Grâce à sa densité bien inférieure à celle des autres gaz, l'hélium générera une flottabilité suffisante pour hisser ces grands parachutes à une altitude de 500 mètres, voire plusieurs kilomètres. Le choix d'autres gaz légers, comme l'hélium plutôt que l'hydrogène, repose principalement sur des considérations de sécurité. L'hélium est un gaz rare aux propriétés chimiques stables. Il est ininflammable et inexplosible, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications pratiques. À titre d'exemple, le plus grand système de capture de vent haute altitude au monde, d'une superficie de 50 000 mètres carrés, a été testé par la China Energy Engineering Corporation. Outre la flottabilité statique, la mécanique des fluides est également prise en compte dans la conception de certains systèmes de production d'énergie éolienne en haute altitude plus complexes. Par exemple, certaines conceptions innovantes exploitent le principe de la combinaison portance-traînée, et leurs composants clés incluent un rotor à hélium. Sous l'effet du vent, l'hélium confère une structure particulière à la surface du rotor flottant statique (à l'instar des feuilles du désert) et utilise la force du vent pour générer une portance supplémentaire par effet Magnus et entraîner le générateur. De plus, certains composants flottants sont conçus avec un canal de contraction spécifique afin d'accélérer le flux d'air dans la zone de production d'énergie et d'améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie éolienne.
De manière générale, l'hélium est le matériau clé pour le décollage des parachutes des éoliennes de haute altitude ; sa sécurité et son inertie en font le choix idéal. Par ailleurs, une conception innovante permettra d'exploiter pleinement les effets hydrodynamiques générés par l'interaction entre le vent en haute altitude et la structure du système afin d'en optimiser les performances.
Date de publication : 2 décembre 2025