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Solutions composites pour l'industrie de l'énergie éolienne

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Avec la poussée pour des pales plus longues, la fibre de carbone est utilisée comme son poids plus léger par rapport à la fibre de verre, ce qui permet aux pales plus longues de capturer plus d'énergie éolienne.

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Alors que le monde tente de limiter l'utilisation de l'énergie fossile, la demande d'énergie renouvelable augmente, et l'énergie éolienne devient une ressource dont l'utilisation est fortement tributaire. En 2018, les investissements de l'Europe dans l'énergie éolienne représentaient 63 % des énergies renouvelables, contre seulement 52 % en 2017. Pour répondre à la demande croissante d'énergie éolienne, les fabricants augmentent la puissance des éoliennes et, par conséquent, adaptent la conception de leurs pales.

Dag Kirschke, Propriétaire du segment Energie Eolienne chez Exel Composites, explique ici la demande d'énergie éolienne et pourquoi les matériaux composites sont la réponse à la production de turbines puissantes et efficaces.

Vent en demande

La demande d'énergie éolienne augmente. C'est propre, économique et durable. Alors que les préoccupations environnementales et les changements climatiques influencent un besoin accru d'énergie renouvelable et durable, les éoliennes représentent une partie substantielle de la solution - avec plus de 340 000 éoliennes dans le monde déjà utilisées pour produire de l'énergie. Par exemple, la Chine est responsable de plus d'un tiers de la capacité mondiale d'énergie éolienne et, en 2015, a installé plus d'éoliennes que l'UE, alors qu'en 2018, l'Écosse a produit suffisamment d'électricité à partir du vent pour alimenter l'équivalent de cinq millions de foyers. Les experts de l'industrie estiment que si la demande d'énergie éolienne se maintient, un tiers des besoins mondiaux en électricité sera couvert par l'énergie éolienne d'ici 2050.

Aujourd'hui, les fabricants sont confrontés à des pressions constantes pour obtenir des rendements plus élevés sur les turbines, avec un meilleur rapport coût-efficacité et une production d'énergie accrue qui peut produire plus d'énergie. Pour ce faire, les fabricants créent des éoliennes dotées de pales plus longues qui captent plus d'énergie éolienne, ce qui produit plus d'énergie. Cependant, une lame plus longue signifie un poids accru, ce qui nuit à l'efficacité de la production d'énergie. Afin de maintenir une turbine puissante et efficace avec des pales plus longues, les fabricants exigent des matériaux légers et plus résistants que les matériaux utilisés traditionnellement.

Une solution composite

Une grande partie de la force d'une aube de turbine provient d'une poutre de support, ou capuchon de longeron, qui s'étend sur toute la longueur de l'aube. Traditionnellement, les capuchons de longerons étaient fabriqués en fibre de verre, ce qui leur confère la résistance et la rigidité nécessaires, avec un poids inférieur à celui d'autres matériaux comme les métaux. Pourtant, avec la poussée pour des pales plus longues, la fibre de carbone est utilisée comme son poids plus léger par rapport à la fibre de verre, ce qui permet aux pales plus longues de capturer plus d'énergie éolienne. En règle générale, chaque fabricant de pales détermine dans sa conception le point auquel le carbone devient la solution optimale, et le capuchon du longeron est conçu en conséquence.

Exel Composites travaille en étroite collaboration avec les fabricants d'éoliennes et d'aubes pour concevoir, fabriquer et livrer des solutions composites pour les aubes, y compris des capuchons de pales en fibre de verre et en fibre de carbone, ainsi que de nombreuses autres solutions composites utilisées dans les éoliennes. Notre expérience de la conception, combinée à la technologie de fabrication, nous permet d'aider les fabricants de turbines à produire des turbines plus efficaces en révisant les spécifications de conception et en proposant une solution appropriée.

Pour répondre à la demande croissante d'énergie éolienne, les fabricants doivent investir dans des matériaux composites à haute performance et à longue durée de vie qui contribuent à l'efficacité énergétique afin d'assurer la production d'une quantité maximale d'énergie. L'utilisation d'un fabricant de composites comme Exel signifie que les spécifications de conception seront examinées en profondeur et respectées afin d'obtenir une turbine puissante et efficace.