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Prix de l'inventeur européen

Henrik Stiesdal (Danemark)

Finaliste du Prix de l’inventeur européen 2018

Henrik Stiesdal (Danemark)

Catégorie :  Œuvre d'une vie

Secteur : Technologie verte, énergie renouvelable

Sociétés : Siemens Wind Power, Stiesdal A/S

Brevets : EP2106900, EP1101935 et beaucoup d'autres

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.

stiesdal-side-visualL'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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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.

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