Option Projet Compétition internationale de construction de petite éolienne

 

Présentation

Dans le mix énergétique français, les systèmes d’extraction d’énergie du vent représentent (éoliennes terrestres et marines) 5% de l’énergie totale produite. Former les ingénieurs de demain à une compréhension globale de ces systèmes d’extraction du vent est donc un enjeu important.

L'option projet CICE « compétition internationale de construction d’une petite éolienne » vise à faire concourir un groupe d’étudiant de Centrale Nantes à une compétition internationale The International Small Wind Turbine Contest (ISWTC) portée par l’Université de Hanze et l’université TUDelft au Pays-Bas.
L’objectif de la compétition l’ISWTC est de construire l’éolienne la plus efficace avec le rendement énergétique le plus élevé.

Le cadrage de l’option projet CICE :

 

• fourniture d’un rapport sur le dimensionnement et la conception du rotor
• engagement environnemental du projet,
• affiche promotionnelle
• présentation oral d’une dizaine de minute devant un comité composé d’experts international dans le domaine mais également d’industriels du secteur (VESTAS, GE-LM,...)
• essais dans la soufflerie du CSTB à Nantes.

Contribution aux objectifs du développement durable

 

En savoir plus sur la contribution de Centrale Nantes aux objectifs du développement durable

Pédagogie par projet

L’option projet sera ouverte à un groupe de 12 étudiants maximum. L’option projet comportera 3 parties :

 

• partie projet supervisée par le responsable de l’option,
• partie d’enseignement scientifique autour des thématiques indispensables à maitriser pour la conduite du projet, assurée par les enseignants internes et externes,
• partie de suivi scientifique assuré par les intervenants de l’option projet.

1. L’existant

À Centrale Nantes, afin de préparer au mieux cette participation, des groupes d’étudiants 1re et 2e année se sont succédé depuis 2019 pour travailler sur le sujet. Ils ont permis la réalisation d’un rotor d’éolienne de petite dimension (rotor de 30cm de diamètre) et la préparation à la réalisation d’un rotor d’éolienne de la dimension de la compétition (rotor de 1.6m de diamètre max). La petite éolienne sera utilisée en TP dans le cours énergie éolienne I.

2. Objectif

L’objectif est de participer à la compétition internationale de conception/fabrication d’une petite éolienne.

3. Développement applicatif

Les étudiants et étudiantes du projet CICE ne suivront pas tous les mêmes cours, mais se spécialiseront par petit groupe (3 groupes de 4 étudiants) en fonction des trois domaines disciplinaires nécessaires à la réalisation de l’éolienne de la compétition.

 

• Parcours mécanique des fluides et énergétique : savoir évaluer une ressource de vent, comprendre et maîtriser l’aérodynamique des pales et rotor d’éolienne et les outils nécessaire à leur dimensionnement, avoir une connaissance et une pratique des moyens d’évaluer les performances de l’éolienne (soufflerie).
• Parcours Structure/matériaux : savoir évaluer les efforts structurels des différents éléments composants l’éolienne et maîtriser les outils de dimensionnement structurels associés aux éoliennes. Avoir une connaissance générale des matériaux de fabrication utilisés dans les EnR (et si possible plus précisément en éolien) et leur niveau de criticité.
• Parcours Contrôle : avoir une connaissance de la chaine de conversion d’une éolienne, savoir réaliser une commande à partir de capteurs physiques et utiliser les outils associés.

Contenu pédagogique

En complément des cours communs, 3 parcours sont proposés :

• Parcours fluides
• Parcours structures
• Parcours automatique

 

Maquette 2025/2026 de l'option projet Compétition internationale de construction de petite éolienne

Semestre 7 ou 9 (autumn semester)	Semestre 8 ou 10 (spring semester)
Management et conduite de projet	Projet CICE 3
Projet CICE 1
Projet CICE 2
Dimensionnement Éléments de machine, CAO
Parcours fluides
Énergie éolienne I
Expertise en mécanique des Fluides pour la conception et le dimensionnement d'une éolienne
Parcours structures
Énergie éolienne II
Grands enjeux de la transition énergétique
Expertise en mécanique des Structures pour la conception et le dimensionnement d'une éolienne
Parcours automatique
Chaine de conversion de l'énergie
Contrôle non-linéaire de système
Expertise en contrôle pour la conception d'une génératrice et la commande d'une éolienne

Compétences développées

Domaines d'activité

 

• Compréhension du fonctionnement et de la conception d’une éolienne
• Formation à l’optimisation multidisciplinaire d’un système par la pratique
• Organisation et réalisation d’un projet dans une équipe multidisciplinaire
• Réalisation d’un projet dans un contexte international
• Réalisation d’un rapport technique en anglais
• Valorisation et diffusion de résultats scientifiques et technique en anglais

Retour sur la compétition 2024/2025

Durant l'année 2024-2025, une dizaine d'équipes d'étudiants et étudiantes à travers le monde (Canada, Danemark, Égypte, France, Espagne, Grèce, Pologne, Pays-Bas) ont préparé la réalisation d'une petite éolienne de 2m^2 de diamètre. En juin 2025, Centrale Nantes a accueilli le jury du concours international.

8 étudiantes et étudiants de Centrale Nantes ont travaillé sur un projet de petite éolienne dans le cadre de l'option-projet encadrée par Caroline Braud, chargée de recherche au Laboratoire de recherche en Hydrodynamique, Énergétique et Environnement Atmosphérique (LHEEA).