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Technologie - Les Structures au Sol

Le PowerShip ne requiert pas de treuil ou de véhicules sur le sol, mais peut les utiliser si désiré. Tout ce dont il a besoin est un point d'ancrage solide qui peut résister la charge, pour la plupart celle du vent, qu'elle ressentira et un joint tournant pour prévenir une flexion ou une torsion excessive du câble d'ancrage. Cette charge sera de l'ordre de 1000 lbs par 1000 watts de capacité nominale pour des petits systèmes, et décroitra (en termes de lbs/W) pour les systèmes plus grands, en particulier ceux munis d'hélices à pas variable.

Pour les systèmes à haute puissance, des changements seront peut-être nécessaires pour permettre à l'électricité produite de descendre au sol à plus haut voltage (et donc moins de perte) que l'isolant électrique typique de 600V ou de 2kV ne le permet.

Powership Anchor on the ground

Le système d'ancrage pour un déploiement peut prendre différentes formes, dépendant du type de terrain et de la permanence de l'installation (elle peut aussi être temporaire). Par exemple, pour un déploiement permanent sur sol instable, le point d'ancrage peut être fixé à une fondation de béton. D'autres possibilités sont d'attacher le point d'ancrage à une plaque métallique qui lui-même est fixée au sol par de multiples ancres ou vissée à terre. Si du rocher solide est présent, il peut être faisable d'ancrer le câble à cela.

Comparez cela à la complexité, le coût et le poids d'un treuil. Un câble uni, nécessaire pour un tel système, ne peut tolérer le pliement facilement - des dizaines de pouces de rayon peuvent être nécessaires. Ceci implique un très grand treuil, avec un raccordement et des bagues collectrices pour les conducteurs électriques. Le treuil devra forcément se réorienter lorsque le vent change, ce qui demande une grande base tournante en-dessous du treuil ou un cône au-dessus. La charge sur le treuil sera dans les dizaines de millier de livres et il pèse lui-même plusieurs tonnes. Un puissant treuil aura besoin d'un moteur d'autant plus puissant pour le contrôler. Ce moteur peut être un large moteur électrique avec une source d'électricité, ou un moteur à combustion interne, avec le carburant qu'il nécessite. Le besoin pour n'importe lequel des deux complique grandement le déploiement d'une génératrice éolienne aéroportée dans des lieux isolés ou dans des applications temporaires. Ils augmentent considérablement le coût de déploiement et le coût total du système, aussi vaut-il mieux s'en débarrasser.

Les composantes terrestres du système PowerShip sont très différentes de celles d'une éolienne conventionnelles. La partie fixe, immobile d'un système est dispendieuse dans le cas d'une éolienne conventionnelle (une tour) et relativement bon marché dans le cas du PowerShip (un simple point d'ancrage). Lorsque l'on prend en considération le coût de grandes pièces d'équipement de construction (grues, chargeuses-pelleteuses), les différences sont amplifiées encore davantage. Le PowerShip, par opposition, ne requiert pas beaucoup d'effort pour l'installer : Le point d'ancrage peut être érigé par une petite équipe avec des outils légers, et le dirigeable lui-même peut être amené par camion ou bateau et gonflé sur site, ou même être gonflé puis tracté jusqu'au point d'ancrage par journée calme et sans vent. De plus, le PowerShip peut être subséquemment déménagé, exception faite de composantes difficiles à enlever comme une base en béton ou des ancres au sol.

La Faisabilité d'un Fonctionnement Totalement Autonome

Sketch Powership on the ground and in the air

La clé d'un fonctionnement autonome est un décollage et un atterrissage automatisé et infaillible. Plusieurs années d'expérience nous ont démontré que le décollage et l'atterrissage peut se faire en toute sécurité. Au travers de leur 20 ans de service, les avions de ligne décollent et atterrissent parfois deux fois par jour, accomplissant 10000 itérations de ce cycle, et la grande majorité le fait sans jamais s'abîmer. Les atterrissages comportent parfois des complications, comme un vent arrière ou de côté, mais le fait que leur vitesse au vent excède grandement la vitesse du vent les aide à tenir sous contrôle ses effets.

Alors comment applique-t-on cela aux éoliennes aéroportées ancrées au sol, qui ne peuvent pas s'aider de vitesses au vent dépassant de loin la vitesse du vent? Les deux sont nécessairement les mêmes puisque la vitesse au sol est de zéro. Additionnellement, le fait que la vitesse du vent est la plus faible et la plus instable près du sol semblerait rendre un atterrissage difficile même entre de bonnes mains. Ceci est la raison pour laquelle la portance des ailes exploitée par les avions de ligne est substituée par une source de portance (c.-à.-d. l'enveloppe gazeuse) pour les éoliennes aéroportées ancrées au sol. Ave suffisamment de portance pour rendre l'objet naturellement flottant, un atterrissage en douceur est possible à toutes les vitesses au vent jusqu'à zéro, et avec des systèmes de contrôle qui autrement ressemblent à ceux d'un avion, la sûreté d'un atterrissage dans des conditions venteuses est assurée. Les planeurs et les cerf-volants dépendants uniquement de la portance générée par leurs ailes ont une chance beaucoup plus élevée d'atterrir en catastrophe quelque temps durant leurs années de service, possiblement détruisant une grande partie de l'investissement qu'ils représentent.