Inventions : Le Concept danois, IntegralBlade et TetraSpar
Depuis les années 1970, Henrik Stiesdal a joué un rôle essentiel dans la création de l'industrie moderne de l'énergie éolienne. En contribuant à des innovations clés qui ont fait progresser cette industrie, ses travaux sur l'énergie verte ont considérablement renforcé le positionnement de l'énergie éolienne en tant que source majeure d'énergie renouvelable pour le futur. Il a également favorisé la création de milliers d'emplois.
L'industrie
moderne de l'énergie éolienne a connu une grande avancée en 1979 lorsque Stiesdal
a créé une éolienne à empennage à trois pales. Cette invention était si innovante que ça lui a
valu le surnom de "Concept danois" et qu'elle a été à l'avant-garde
de son secteur en tant que norme de référence durant plus de dix ans.
Environ vingt ans
plus tard, constatant le problème que les pales composées de plusieurs pièces
posaient aux fabricants, l'inventeur danois y répond en mettant au point le
procédé breveté de pale monobloc, IntegralBlade®.
Vers la moitié des années 2010, Henrik Stiesdal se rend compte que le secteur
de l'énergie éolienne marine nécessite un modèle économique, pratique et
hautement fonctionnel et invente son concept TetraSpar dont il prédit qu'il réduira
radicalement les coûts de production de l'énergie éolienne.
Bénéfices pour la société
L'énergie éolienne
contribue à la substitution des modes de production énergétique à émission de
carbone. La directive européenne relative aux énergies renouvelables définit,
entre autres, l'objectif de porter à 20 % la part des sources
renouvelables dans la consommation d'énergie finale d'ici à 2020. Cette
transition vers une énergie plus verte repose sur les innovations liées au
secteur de l'énergie éolienne, dont un grand nombre sont dues à Henrik Stiesdal,
qui croit en cette énergie depuis longtemps.
En 2017, le Danemark, pays natal de Henrik Stiesdal, couvrait plus de 43 % de ses besoins
énergétiques avec l'énergie éolienne et l'éolien marin fournissait environ 15 %
de l'électricité totale du pays. L'énergie éolienne marine couvre actuellement
environ 1,5 % des besoins en électricité en Europe. Cependant, elle joue
un rôle de plus en plus important dans le mix énergétique éolien qui représente
une part estimée à 11,6 % de la consommation électrique européenne en
2017.
Avantages économiques
En 1988, M. Stiesdal a été nommé responsable technique chez Bonus Energy A/S.
Il a ensuite été promu directeur de la technologie en 2000. Lors de la cession
de la société à Siemens Wind Power (2004), son chiffre d'affaires était passé
de 10 à 336 millions d'euros, avec
un taux de croissance annuel composé (TCAC) d'environ 23 % sur 15 ans.
En tant que directeur de
la technologie de Siemens Wind Power de 2004 à 2014, Henrik Stiesdal faisait
partie de l'équipe dirigeante qui a vu les ventes annuelles de la division
passer de 350 millions à 5,5 milliards d'euros. Selon un rapport publié
en 2017 par Wind Power Monthly, la
société est le deuxième plus gros fournisseur au monde d'éoliennes. L'inventeur quitte Siemens en 2014 et
fonde sa propre société, Stiesdal A/S, un an plus tard.
Les experts de MarketandMarkets ont évalué le marché
mondial de l'énergie éolienne à 19,5 milliards d'euros en 2016 et
prévoient un TCAC de 15 à 32 % jusqu'en 2022.
En 2017, selon WindEurope, groupe de défense de l'énergie éolienne, les parcs
éoliens en mer européens ont généré assez d'énergie pour couvrir les besoins
d'environ 14,5 millions de ménages.
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Henrik Stiesdal
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Henrik Stiesdal
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Henrik Stiesdal
Comment ça marche
Appelé le "Concept
danois", le rotor à trois pales breveté de Henrik Stiesdal a remplacé la
version à deux pales jusqu'alors privilégiée. Le fait d'installer le rotor sur
le devant de la tour de l'éolienne et d'y ajouter un système automatique de
variation de vitesse du rotor (ralentissement en cas de vents légers et
accélération par grands vents) a permis de créer un modèle fiable qui a prévalu
dans ce secteur pendant une quinzaine d'années.
L'IntegralBlade de
l'inventeur est fabriquée par injection de résine époxy renforcée en fibre de
verre dans un moule sous vide. Ces pales constituent les plus grandes pièces en
fibre de verre du monde. Elles peuvent mesurer jusqu'à 75 mètres de long
et balayer une surface de 18 600 m2, presque la taille de
deux terrains et demi de football.
TetraSpar est
l'innovation la plus récente de Henrik Stiesdal. Il s'agit d'une plateforme
industrielle d'éolienne en mer pouvant être emmenée en pleine mer avec une
éolienne déjà montée. Basée sur une simple structure tétraédrique qui réunit
les avantages des concepts existants d'amarrage flottant ou fixe, cette
plateforme peut être installée dans des profondeurs d'eau plus variées (>10 m
jusqu'à plus de 1000 m). De plus, selon son inventeur, elle engendrera des
économies sur les coûts de production de l'énergie éolienne allant jusqu'à 75 %
de moins par rapport à d'autres concepts.
L’inventeur
M. Stiesdal est
fasciné par la puissance du vent depuis longtemps. Il se souvient s'être rendu
sur la côte avec son père, alors qu'il était enfant, durant de grosses
tempêtes. Ces souvenirs d'enfance ont joué un rôle lorsqu'il créa une éolienne
efficace pour sa ferme familiale en 1970. Ils sous-tendent également son
orientation universitaire et son activité professionnelle, ininterrompue depuis
lors, dans le secteur de l'éolien.
M. Stiesdal a créé sa première éolienne
commerciale en 1979. Au fil des années, il a mis son expertise au service de
sociétés de premier plan dans le secteur de l'énergie éolienne. Parmi les
étapes marquantes de sa carrière, il convient de citer son poste de responsable
de projet R&D chez Vestas, une société sur le point de devenir le plus gros
fournisseur d'éoliennes du monde, ainsi que des fonctions clés au sein de Bonus
Energy, avant qu'il ne crée sa propre société en 2015.
Aujourd'hui, Henrik Stiesdal enseigne à l'Université technique du Danemark
et à l'Université du Maine. À l'origine de 94 brevets pour des projets
d'éoliennes et de batteries, il a notamment reçu le German Renewables Award
(prix allemand pour les énergies renouvelables - 2014) et le Danish Wind
Turbine Award (prix danois pour les éoliennes - 2015).
Il poursuit volontiers ses recherches dans ce domaine. Des essais de son
concept TetraSpa sont ainsi prévus pour la Norvège, ultérieurement en 2018, et
il continue d'affiner son projet de batterie thermique. Il affirme que si ce
projet réussit, il permettra de créer un système de stockage d'énergie sur le
réseau capable de prendre le relais des sources d'énergies renouvelables bien
plus longuement que des batteries normales, durant des jours voire des
semaines.
Le saviez-vous ?
Le vent est sans doute
invisible et imprévisible, mais la science le rattrape. Afin de faciliter
l'évaluation de sites choisis comme emplacements potentiels d'éoliennes, l'Université technique du Danemark travaille actuellement sur un projet intitulé New European Wind Atlas (NEWA - nouvel atlas européen du vent). Son objectif est de fournir un
indicateur de performance clé pour toute l'Europe, qui réduise les incertitudes
dans le choix d'un site de génération d'énergie éolienne.
Basée sur des données
extrêmement précises et vérifiées, une "carte des incertitudes" permettra aux
acteurs de ce secteur de connaître les conditions in-situ avant de prendre une
décision sur le développement potentiel d'un champ d'éoliennes.
Le projet fournira aux promoteurs
des modélisations, des méthodologies de pointe, ainsi que d'autres informations
permettant de déterminer les conditions de vent avec une incertitude très
faible lors de la phase de planification d'un champ d'éoliennes. Le projet NEWA
vise donc à réduire le coût de l'électricité générée par un champ d'éolienne.
