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Éolien « aéroporté » : un drone producteur d’électricité qui intéresse E.ON

Drone Ampyx Power

Vision du drone de 2 MW envisagé par Ampyx Power sur une plateforme où des opérations de maintenance pourront être effectuées. (©Ampyx Power)

L’énergéticien allemand E.ON a annoncé le 11 avril son investissement dans un futur site de démonstration en Irlande où sera testée une éolienne « aéroportée » de la société Ampyx Power. Explications.

Éolien aéroporté : capter des vents plus forts et plus réguliers en altitude

Une éolienne dite « aéroportée » désigne une éolienne volante (voile ou drone), c'est à dire dépourvue d'un constituant essentiel des éoliennes classiques : le mât. Le modèle volant imaginé par Ampyx Power, société néerlandaise créée en 2009, est une sorte de planeur dont les mouvements en huit dans le ciel permettent de produire de l’électricité.

Concrètement, ledit planeur de 12 m d’envergure sera relié au sol par un câble qui s’enroulera autour d’un treuil au gré des vents. Ce treuil entraînera un générateur, produisant ainsi de l’électricité. Ampyx Power prévoit de faire voler son drone en permanence et de façon autonome, à une altitude comprise entre 200 m et 450 mètres afin d’y profiter de vents forts et réguliers (les plus grandes éoliennes classiques culminent actuellement à près de 200 m de haut, longueur de pale incluse(1)).

Ampyx Power met en avant le fait que son éolienne aéroportée nécessite 90% de matériaux en moins qu’une éolienne classique installée au sol et estime que les phases de construction et de maintenance seront grandement simplifiées avec son unité de production. Le prototype actuellement développé par la société néerlandaise (baptisé « AP3 »)(2) disposera d’une capacité installée de 250 kW. Il doit faire l’objet de tests dans le comté de Mayo (ouest de l’Irlande) qui pourraient débuter mi-2018, en collaboration avec E.ON. Ampyx Power qualifie cette phase d’étape majeure en vue du déploiement commercial d’un « produit de 2 MW » (« AP4 »), susceptible de satisfaire les besoins électriques de 2 000 foyers selon la société.

Ampyx Power a lancé récemment une campagne de financement participatif(3), avec l’objectif de lever 2,5 millions euros (plus de 600 000 euros avaient déjà été recueillis au 21 avril)(4). Précisons que la société néerlandaise a par ailleurs reçu un soutien financier de la Commission européenne dans le cadre du programme « Horizon 2020 »(5).

Trajectoire Drone Ampyx Power
Trajectoire du drone d'Ampyx Power, relié par câble à un treuil au sol qui entraîne lui-même un générateur (©Ampyx Power)

Effervescence autour des technologies d’éolien aéroporté

Les éoliennes aéroportées profitent en altitude de meilleures conditions que les modèles « classiques » dont la production pâtit des obstacles à proximité du sol (qui perturbent les flux d’air). Elles devraient ainsi disposer d’un facteur de charge sensiblement supérieur à celles des unités de production actuellement en service, ce gain ne pouvant toutefois pas être précisément chiffré à l’heure actuelle (un facteur de charge potentiel de 70% est annoncé par le réseau Airborne Wind Energy Industry).Les sociétés travaillant sur les éoliennes aéroportées attendent in fine des réductions significatives du coût de l'électricité produite.

Ces éoliennes « volantes » pourraient en particulier être installées dans des sites où une exploitation de l’énergie éolienne est difficilement envisageable pour des raisons économiques, techniques ou sociales. Dans le rapport « Market Status Report High Altitude Wind Energy », le cabinet de conseil DNV GL préconise notamment des installations en mer de ce type d’éoliennes. 

Des défis importants restent toutefois encore à relever pour ces éoliennes volantes : fiabilité sur de longues durées, usure, partage de l’espace aérien et réglementation associée, etc. Signalons qu’il existe un grand nombre de technologies et de sociétés travaillant sur ce concept, beaucoup d’entre elles misant sur des modèles proches du cerf-volant (à l’image de la société californienne Makani Power).

E.ON avait pour sa part déjà investi en 2016 dans la start-up écossaise Kite Power Systems, voyant dans ces technologies un « game changer » en puissance. Dans un rapport de novembre 2016(6), l’Irena estime que la commercialisation à grande échelle des éoliennes aéroportées ne devrait pas commencer avant 2025 mais que ces dernières pourraient avoir par la suite un impact majeur sur le marché éolien.