Brevet FR2954268A1 — publié le 20110624

La présente invention concerne le domaine offshore de la production d'énergie et d'eau à l'aide d'un système éolien comprenant une batterie de turbines et un élément venturi, pouvant être précédés d'un concentrateur d'énergie et suivis éventuellement d'un système extracteur d'air. Le système peut avantageusement être monté sur barge, laquelle peut comprendre également des unités de stockage d'énergie et d'eau. ART ANTERIEUR Le document US2008/0296901 décrit une éolienne à un seul rotor dans le plan radial comprenant en amont un système collecteur d'énergie et en aval un diffuseur. Le document US2002/0182946 décrit une plateforme flottante comprenant plusieurs systèmes de capture d'énergie : solaire, éolienne et thermale, ainsi qu'un système de stockage d'énergie. L'énergie est utilisée pour le déplacement de la plateforme ou pour la production d'eau douce ou d'hydrogène. Le document WO2007/122376A1 décrit un ensemble constitué de plusieurs modules flottants, mobiles et tous interconnectés entre eux. L'ensemble est relié à un bateau utilisé pour le déplacement d'un point à un autre. Les modules sont conçus pour la production d'énergie à partir de l'énergie du vent, solaire et thermale. De façon similaire, le brevet US6100600 décrit une unité flottante constituée de plusieurs modules produisant de l'énergie provenant de différentes sources (énergie du vent, solaire, thermale et des vagues). L'unité peut comprendre différents types de stockage, plusieurs systèmes de production : eau (désalination par osmose inverse ou par évaporation), hydrogène et électricité (pile à combustible). Le brevet US4159427 décrit un support flottant supportant plusieurs modules produisant de l'énergie provenant de différentes sources (énergie du vent, solaire, thermale et des vagues). La partie éolienne est constituée de plusieurs rotors. L'invention porte principalement sur le stockage de l'énergie à l'aide d'un système inertiel (volant d'inertie). Le document JP2006070775A décrit un ensemble flottant supportant plusieurs éoliennes à arbre hélicoïdal et vertical. Le lissage de la production énergétique est assuré par une production d'hydrogène en présence de vent et une production d'électricité par des piles à combustible en l'absence de vent. Le document CN101230846A décrit un ensemble flottant supportant un empilage de cylindres convergents comprenant dans la section de plus petit diamètre un rotor d'éolienne. Dans le document US2004/0103655 le système flottant est de type catamaran comprenant un seul rotor d'éolienne dont le mât est maintenu en position par des câbles. Le document GB2383204 décrit un système flottant de type catamaran mais de grande dimension pour le portage de plusieurs rangées de rotor d'éolienne chaque rotor d'éolienne comprenant plusieurs jeux de pales de diamètre croissant de l'amont vers l'aval. Le document FR2852063 décrit un système flottant pouvant recevoir divers moyens de capture d'énergie marine. Concernant l'énergie éolienne, le document décrit, en particulier, le système en amont des rotors d'éolienne constitué de panneaux articulés (pour accentuer ou atténuer l'énergie du vent) ainsi que deux types de turbine à axe horizontal (axial ou transverse avec l'écoulement. Les documents antérieurs relatifs aux éoliennes montées sur barge ne décrivent pas notamment: l'association de rotors d'éolienne avec des venturis servant à la capture de l'eau, l'utilisation d'une multiplicité de micro turbines visant à l'entraînement d'alternateurs relativement standard (faible nombre de paires de pôles), et à réduire 25 la masse des rotors, le mode de contrôle des turbines (éoliennes) visant à les faire fonctionner à vitesse constante indépendamment de la vitesse du vent (en particulier, à très grande vitesse du vent) et à supprimer tout les éléments complexes des éoliennes classiques: les systèmes de pilotage de l'angle des pales et celui de l'orientation de 30 la nacelle, les multiplicateurs de vitesse, la pivoterie. La possibilité du choix du frein des turbines, ces dernières entraînant soit des alternateurs (production d'électricité), soit des compresseurs (stockage d'air), soit des pompes (stockage d'eau). la possibilité d'une capture d'énergie au delà d'une vitesse correspondant au 5 plafonnement de l'énergie captée dans le cas d'une éolienne classique de grande dimension. de système d'extraction d'air en aval des turbines. Le brevet US4140433 décrit une turbine insérée entre un convergent et un divergent. La turbine est unique dans le col du venturi. Les venturis peuvent être montés en grappe 10 (cluster) et la grappe peut être orientée dans la direction du vent. Le brevet FR2914371 décrit une turbine insérée entre un cylindre d'entrée et un système aval pour une amélioration de l'extraction d'air. Cette extraction est faite au moyen d'un carénage pyramidal d'épaisseur constante composé de trous coniques sur sa surface pour permettre l'entrée d'air extérieur au niveau du carénage. 15 Le brevet FR2805572 décrit une turbine encastrée entre deux plaques horizontales et un système aval muni d'un déflecteur pour améliorer l'extraction d'air. Le brevet GR2447510 décrit une turbine montée en aval d'un cône pour concentrer l'énergie, l'arrière étant muni d'une gouverne de direction pour une orientation automatique de l'éolienne face au vent. 20 Le document US2001/0004439A1 décrit deux turbines tournant en sens inverse montées entre un cône convergent et un cône divergent avec sensiblement le même angle. Des aimants montés à la pointe des aubes servent d'excitateurs au stator d'un générateur électrique. Le document US2007/0013196A1 décrit une turbine montée dans une pièce 25 successivement convergente puis divergente. L'objet de la partie convergente est d'augmenter l'énergie cinétique et d'augmenter la quantité d'énergie captée sans se préoccuper de la capacité de l'air à s'extraire de la partie aval. Ainsi, la présente invention concerne une barge pour la production d'énergie, caractérisé en ce qu'elle comporte un dispositif concentrateur d'énergie éolienne en forme de convergent dont la sortie communique avec: - l'entrée d'un élément machine comportant une pluralité de turbines de captation de l'énergie éolienne, - l'entrée d'un élément de condensation comportant une pluralité de cols de venturi montés en parallèle. Les turbines et les cols peuvent être assemblés pour former la section de sortie dudit concentrateur convergent. Une partie de l'air du concentrateur peut être dévié en amont desdits cols et turbines vers l'aval pour activer des moyens d'extraction d'air. La sortie de l'élément machine peut communiquer avec l'entrée d'un extracteur d'air en forme de divergent. L'extracteur d'air peut être entouré d'un convergent de façon à diffuser un courant d'air dans ledit extracteur d'air. La barge peut comporter des moyens de contrôle et de commande du fonctionnement des turbines et/ou des cols en fonction de la vitesse du vent. La barge peut comporter des moyens de captage de l'eau condensée disposés en sortie des cols de venturi. Les turbines peuvent actionner directement des compresseurs de gaz et/ou des pompes. La barge peut comporter des moyens de stockage du gaz comprimé et des moyens de stockage de l'eau captée. Des réfrigérants du gaz comprimé peuvent être disposés dans le flux éolien de façon à restituer une partie de l'énergie éolienne sous forme de chaleur à l'air en sortie des turbines afin d'augmenter l'extraction de l'air. L'invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, d'exemples de réalisations, nullement limitatifs et illustrés par les figures ci-après annexées, parmi lesquelles: la figure 1 montre schématiquement un système selon une variante de l'invention, les figures 2 et 3 montrent une barge selon l'invention, la figure 4 montre une variante de forme d'un concentrateur d'énergie éolienne, les figures 5a et 5b montrent schématiquement un élément machine comportant un assemblage d'une pluralité de turbines, les figures 6a et 6b montrent une variante d'assemblage de turbines en cercle, la figure 7 montre schématiquement un élément de turbine, les figures 8a et 8b montrent en exemple des dispositions de turbines dans l'élément machine et des volets dans le concentrateur, les figures 9a, 9b et 9c illustrent en exemple des rotors de turbines de différents rendements volumétriques (de très faible à moyen), les figures 10a et 10b montrent schématiquement un extracteur d'air, la figure 1l illustre une variante d'extracteur d'air, la figure 12 illustre une turbine à rendement non atténué, les figures 13a, 13b et 13c montrent des rotors de différents rendements volumétriques (de moyen à très élevé), la figure 14 montre l'assemblage de multi-turbines selon l'exemple de la figure 14, la figure 15 représente un rotor à arbre évidé, la figure 16 illustre en coupe les éléments venturis, la figure 17 donne l'évolution de la température à l'entrée des venturis, la figure 18 montre schématiquement les éléments venturis et collecteurs d'eau, - les figures 19 et 20 montrent des moyens de collecte de l'eau, les figures 21a et 2lb montre schématiquement les éléments venturis et collecteurs d'eau incurvés, la figure 22 donne la pression partielle de l'eau en fonction de la température, la figure 23 montre l'élément machine et les entrées de venturis, les figures 24a et 24b montrent en coupe l'élément machine, les venturis et les collecteurs d'eau, la figure 25 montre en coupe la barge et son stockage de l'eau et/ou de l'énergie, - la figure 26 illustre "l'effet booster". DESCRIPTION DE L'INVENTION Le système faisant l'objet de l'invention vise à capter l'énergie du vent ainsi qu'à produire de l'eau à partir de la vapeur d'eau contenue dans l'air transporté par le vent. Le système est conçu pour opérer avec une très grande efficacité, dans des conditions de vitesse de vent 10 très faible à très élevée et à obtenir une disponibilité de l'équipement proche de 100 %. L'objet de cet équipement est de capturer sur le court, le moyen et le long terme une énergie considérablement plus élevée que celle produite par une éolienne à pales classique ainsi qu'à produire de l'eau en grande quantité sans consommation énergétique. Le système comprend, dans la direction du vent, jusqu'à cinq éléments principaux (figure 15 1): en amont, un système concentrateur d'énergie 10 se présentant sous la forme d'un convergent, par exemple un cône (ou équivalent à un cône). Le vent entre dans ce premier élément 10 au travers de la surface d'entrée 15 et sort au travers de l'aire réduite 16. Lors de la traversée du convergent, la vitesse augmente inversement 20 proportionnellement à la surface tandis que la pression statique diminue selon une loi quasi isentropique régissant la transformation de l'énergie potentielle en énergie cinétique sur la base d'une quasi conservation de l'énergie transportée par le vent; en aval du concentrateur d'énergie 10, un élément machine 11 regroupant plusieurs turbines captant une partie de l'énergie cinétique de l'air disponible en amont des 25 turbines et entraînant divers types de machines convertissant l'énergie mécanique fournie par les turbines en énergie électrique (alternateurs) ou potentielle (pression ou hauteur manométrique d'un fluide au travers de compresseurs ou de pompes). L'air entre au travers de la surface 16 et sort au travers de la surface 17; en aval du concentrateur d'énergie 10, un élément 113 constituant le col du venturi 30 et permettant la condensation de l'eau. Cet élément peut être constitué d'un ou5 plusieurs cols de venturi montés en parallèle. Cet élément se situant sensiblement dans l'axe du concentrateur d'énergie est entouré par l'élément turbine; en aval de l'élément venturi prévu pour la condensation de l'eau, une unité 114 permettant le captage de l'eau; en aval des éléments prévus pour la production d'énergie, la condensation de la vapeur d'eau et le captage de cette eau, un élément divergent 12 permettant l'évacuation de l'air absorbé par le concentrateur d'énergie 10 et ralenti à la fois par le groupe de machines 11 ayant capté une partie de l'énergie cinétique de l'air et le système venturi ayant freiné le déplacement de l'air. L'air est évacué au travers de l'aire élargie du divergent 18. Lors de la traversée de ce divergent, la vitesse diminue inversement proportionnellement à la surface tandis que la pression statique augmente selon une loi quasi isentropique régissant la transformation des énergies et la quasi conservation de l'énergie entre les surfaces. Le divergent peut être entouré d'une enveloppe convergente de plus grande dimension que le concentrateur d'énergie amont de façon à capter une énergie cinétique supplémentaire non captée par le concentrateur amont et ainsi activer l'évacuation de l'air dans le divergent. Il convient de noter que l'élément machine peut être monté seul ou en association avec les éléments utilisés pour la production d'eau. Il en va de même pour les éléments utilisés pour 20 la production d'eau vis à vis de l'élément utilisé pour la production d'énergie. L'ensemble du système est monté sur le pont d'une barge selon les figures 2 et 3. L'intérieur de la barge comprend une unité de stockage d'énergie, une unité de stockage d'eau ainsi que toutes les utilités nécessaires au bon fonctionnement de la barge (cuve à fuel). 25 Le stockage de l'énergie peut être réalisé par la compression de l'air ambiant dans des réservoirs haute pression. Toutefois, le stockage de l'énergie ne se limite pas à cet exemple. La barge peut comprendre sur le pont d'autres facilités comme : des unités process visant au déstockage de l'énergie, des unités électriques (générateurs, transformateurs, système de contrôle ..), 30 - un héliport, - une aire de maintenance. De par la forme de la barge, la disposition, le volume et la forme des équipements éoliens montés sur le pont ainsi que la conception du système d'amarrage, la force et le couple exercés par le vent sur l'ensemble du système tendent à déplacer la barge dans une position où l'effet du vent est minimum. Cette position correspond à une orientation du concentrateur d'énergie dans la direction du vent, un changement de direction du vent tendant à repositionner automatiquement le concentrateur d'énergie dans la nouvelle direction du vent. Le positionnement de la barge par rapport au vent se fait donc sans consommation d'énergie et sans dispositif particulier comme c'est le cas avec une éolienne classique à pales. Caractéristiques de l'élément concentrateur d'énergie 10 D'une façon générale, l'élément d'entrée est constitué d'une entrée de grande ouverture pour la capture d'un maximum d'énergie et d'une sortie de plus faible ouverture en vue d'une réduction en dimension de l'élément machine tournante. En revanche, le rapport des surfaces sortie û entrée est également dimensionné de façon à limiter les risques engendrés par un effet venturi trop important engendrant, par exemple, une température en sortie de l'élément d'entrée trop basse (risque associé de gel) ou une trop grande condensation d'eau (risques associés : érosion, corrosion). L'élément d'entrée peut être conçu sous une forme rigoureusement conique avec des surfaces d'entrée circulaire, carré, rectangulaire ou toute autre forme polygonale. La figure 4 montre une autre configuration dans laquelle l'élément d'entrée est globalement convergent mais non strictement conique. Il est, par exemple, constitué de trois parties distinctes : une première partie cylindrique de grande ouverture, une seconde partie avec restriction progressive et une troisième partie cylindrique de petite ouverture adaptée à l'entrée de l'élément machine 11 situé en aval. La première partie, à paroi parallèle à l'écoulement, a pour propriété de limiter l'impact de l'air sur les parois comme cela peut se produire dans le cas d'un élément strictement conique provoquant une perte d'énergie ainsi qu'un contournement de l'air autour de l'élément d'entrée. Les parois des trois parties de l'élément d'entrée, ainsi que celle de l'élément machine, sont tangentielles à leur raccordement limitant les pertes d'énergie en ces points. 8 Caractéristiques de l'élément machine (11) L'élément machine pour la capture de l'énergie peut être monté seul ou en association avec le système de production d'eau. Cet élément est constitué d'un ensemble de machines pouvant être montées, par exemple, en rectangle ou en cercle. L'invention ne se limite pas à ce type de configurations géométriques. - Montage rectangulaire (Figures 5a et 5b): L'élément principal 11 est constitué d'un ensemble d'éléments élémentaires 20 sensiblement de section carrée. La section carrée comprend en amont un cône 21 alimentant une section cylindrique dans laquelle se trouvent les pales (ou aubes) des turbines. Les pales 22 des turbines entraînent par un arbre 24 une machine 25 absorbant l'énergie fournie par les pales. Les machines entraînées par les turbines peuvent être, par exemple, des alternateurs pour la fourniture d'énergie électrique, des compresseurs pour la compression d'un gaz (air ou autre) ou des pompes pour le relevage de la hauteur hydrostatique d'un liquide. Les rotors peuvent éventuellement être désaccouplés individuellement en vue de la maintenance d'un élément de machines tournantes. La figure 5b représente une coupe selon AA' de la figure 5 a. - Montage circulaire (Figures 6a et 6b): L'élément machine principal 11 est constitué d'un ensemble de éléments élémentaires en forme de secteurs angulaires. Chaque secteur comprend en amont un cône 31 collectant l'air et alimentant une section cylindrique 33 dans laquelle se trouvent les pales (ou aubes) des turbines. Les pales 32 des turbines entraînent par un arbre 34, soit une machine absorbant directement l'énergie, soit un pignon d'engrenage 35. L'ensemble des engrenages (35) peut entraîner une couronne d'engrenage 36. Sur cette couronne, d'autres pignons d'engrenage peuvent entraîner des alternateurs, des compresseurs ou des pompes (non représentés). Ces machines sont de préférence montées sur l'extérieur de la couronne de façon à ne pas perturber l'écoulement d'air au travers des éléments turbines. Les machines entraînantes (turbines) ou entraînées peuvent être désaccouplées au niveau des engrènements (secondaires ou principal) de façon à permettre le démontage d'une ou plusieurs machines, par exemple pour leur maintenance. Comparées à des éoliennes à pales, les turbines de la présente invention sont de très petit diamètre, 10 à 100 fois plus petit que celui d'une pale classique et peuvent, par conséquent, tourner à une vitesse considérablement plus élevée que celle d'une éolienne à pales. Cette vitesse peut être de l'ordre, ou un multiple, de 1500 tours/min (pour les pays alimentés en 50 Hz) ou 1800 tours/min (pour les pays alimentés en 60 Hz). Ces vitesses sont admissibles pour deux raisons principales: - adaptation aérodynamique possible à ces vitesses, pas de fortes contraintes centrifuges limitant la rotation des turbines à de faible vitesse comme c'est le cas avec une éolienne à pales conventionnelle. Compte tenu de cette vitesse de rotation élevée, les turbines peuvent entraîner en direct les machines absorbant l'énergie que ce soit des alternateurs, des compresseurs ou des pompes 15 sans nécessiter la présence de multiplicateurs de vitesse. Diffuseur en sortie d'un élément de turbine (Figure 7) De façon à limiter les pertes par diffusion en aval d'un élément de turbine, chaque élément est suivi d'un élément diffuseur 23 ayant une forme divergente. Cet élément permet, par 20 ailleurs, de limiter les pertes par mélange entre plusieurs éléments adjacents. Système comprenant un très grand nombre de turbines et contrôle du système De façon à faciliter l'écoulement de l'air en amont de chaque turbine, les turbines sont montées les unes par rapport aux autres sous la forme d'un cône, ou sensiblement conique, 25 dans le prolongement du cône d'entrée 10 (Figures 8a et 8b). Ainsi, les turbines montées sur les parties extérieures périphériques sont montées selon la figure 8a. Les turbines dans un plan passant par l'axe du cône sont montées selon la figure 8b. Le nombre d'éléments turbines en fonctionnement est défini selon la vitesse du vent, de façon à obtenir une vitesse proche de la vitesse optimum en amont de chaque turbine 30 individuelle. Ainsi, cela permet de s'approcher d'un fonctionnement à vitesse constante et toujours proche du rendement optimum. Certaines turbines sont, par conséquent, arrêtées ou démarrées pour le maintien de ce paramètre en amont des turbines en fonctionnement, à l'aide de moyens électroniques de contrôle et de commande permettant d'asservir le nombre de turbines en fonction de la vitesse du vent. La stratégie peut être: Par vent faible, la plupart des turbines sont à l'arrêt jusqu'au maintien en rotation d'une seule turbine pour un vent à l'entrée du cône 10 avec une vitesse correspondant à la condition minimum. Cette vitesse minimum est très inférieure à la vitesse minimum requise par une éolienne à pales conventionnelle compte tenu des dimensions relatives de chaque rotor. Par ailleurs, une turbine fonctionnant avec une vitesse d'air optimum en amont de son rotor (vitesse en amont du cône au prorata des surfaces) opère avec un rendement aérodynamique élevé très nettement supérieur au rendement d'une éolienne à pales à la vitesse de vent correspondant au décollage des pales et à un rendement voisin de zéro. Dans cette situation, les entrées d'air des turbines à l'arrêt sont fermées (système de fermeture non représenté sur les schémas) de façon à concentrer l'air au niveau de la, ou des turbines, en fonctionnement. Par vent élevé, la plupart des turbines sont en fonctionnement jusqu'à la mise en service de la totalité des turbines par vitesse de vent très élevée (vitesse maximum). Cette facilité permet de recueillir de l'énergie à une vitesse de vent très élevée contrairement à une éolienne à pales conventionnelle qui est, soit arrêtée, soit plafonnée en puissance pour une question de protection mécanique des différents éléments (principalement les pales). Ce fonctionnement des turbines est obtenu avec un rendement aérodynamique optimum au niveau de chaque turbine, la vitesse de l'air à l'entrée de chaque turbine étant optimum. Par une vitesse de vent dépassant celle correspondant à la mise en service de toutes les turbines (fonctionnement théorique des turbines au delà de la vitesse et de la puissance optimum), des moyens d'ouverture 110 (Figures 8a et 8b) disposés dans la paroi du cône d'entrée sont actionnés de façon à dévier une partie de l'air (donc de son énergie) vers l'extérieur du cône d'entrée (des turbines) et ainsi maintenir une vitesse optimum à l'entrée de chaque turbine. Ces moyens de contournement d'air sont actionnés de façon naturelle, par exemple, sous l'effet de la pression du vent (force supérieure à la force de rappel d'un ressort) ou de façon contrôlée (système motorisé), de façon à maintenir une vitesse optimum au niveau des turbines. Par vent moyen, les turbines sont mises en service en fonction de la vitesse du vent sur la base d'un fonctionnement des turbines avec une vitesse de rotation optimum (rendement optimum). Un trop grand nombre de turbines en fonctionnement aurait tendance à faire fonctionner les turbines en sous régime (vitesse trop lente avec rendement diminué). A l'inverse, un nombre de turbines en fonctionnement trop faible aurait tendance à faire fonctionner les turbines en sur régime (vitesse trop élevée avec un rendement diminué associé à des contraintes mécaniques élevées). Exemples numériques 1) Comparaison numérique entre une production d'énergie avec une éolienne à pales classique et un système selon l'invention convergent/divergent comportant entre ces deux éléments, un élément machine regroupant 100 turbines et fonctionnant de façon 15 optimale par tout type de vent. Les hypothèses suivantes ont été adoptées : La surface balayée par les pales d'une éolienne et celle d'entrée du cône convergent est de 10000 m2. Le rendement d'une éolienne à pales conventionnelle est maximum aux environs de 20 9 m/s. Il est généralement compris entre 0,46 et 0,48. Il décroît de part et d'autre de cet optimum. Dans le cas d'une éolienne à pales, l'augmentation de puissance est progressivement réduite au delà de 9 mis et la puissance est plafonnée au delà de 12 m/s. Le rendement d'une turbine est voisin de 0,6 (base énergétique : énergie cinétique à 25 l'entrée de l'élément 10) compte tenu du rendement intrinsèque d'une turbine et de la possibilité d'adapter la vitesse du vent au débit optimum de chaque turbine par la mise en service du nombre optimum de turbines. Bien que le rendement d'une turbine puisse atteindre 0,9 (voire plus pour un très grand débit), il est délibérément diminué pour permettre l'échappement de l'air en sortie du divergent (vitesse 30 suffisamment positive ù condition de Betz). Le rendement des turbines tient compte des dissipations d'énergie (pertes par friction et décollement), du mode d'entraînement direct des machines aval (pas de pertes résultant de l'utilisation de multiplicateurs de vitesse) et des conditions de rotation adaptées à la production de courant alternatif sans passer par une double conversion de courant (AC/DC/AC). Vent m/s 3 7 10 15 20 25 30 Rendement_pales 0,050 0,460 0,460 0,160 0,068 0,035 0,000 Pw_pales_kW 8 966 2818 3308 3332 3350 0 Turbines en service 12 28 40 60 80 100 100 Ouverture_m2 600 1400 2000 3000 4000 5000 5000 Vitesse air turb_m/s 50 50 50 50 50 50 50 Rendement turbine 0,600 0,600 0,600 0,600 0,600 0,600 0,600 Pw tot turbine_kW 99 1261 3675 12403 29400 57422 99225 Pw par turbine_kW 8 45 92 207 368 574 992 Pw turb/Pw pales 12,0 1,3 1,3 3,8 8,8 17,1 - la surface totale de passage de l'élément machine est de 5000 m2. le nombre maximum de turbines pouvant être mis en service est de 100. l'extracteur situé en aval n'est pas mis en service, ce système permettant une plus grande extraction d'énergie lors de sa mise en service. 10 Pour une vitesse de vent très inférieure à la vitesse optimale d'une éolienne à pales (9 m/s), la puissance délivrée par les turbines est largement supérieure à celle d'une éolienne à pales due à la possibilité de faire fonctionner un nombre réduit de turbines de petite dimension (par conséquent, avec un meilleur rendement). Pour une vitesse relativement faible du 15 vent, l'énergie fournie par les turbines peut être 5 à 10 fois supérieure à celle produite par une éolienne à pales. Pour une vitesse de vent proche de la vitesse optimale d'une éolienne à pales (9 mis), il y a peu de différence d'énergie produite entre les deux types d'éolienne. Pour une vitesse de vent supérieure à la vitesse optimale d'une éolienne à pales (9 m/s), la 20 puissance délivrée par les turbines est largement supérieure à celle d'une éolienne à pales due à la possibilité de faire fonctionner un nombre important de turbines de petite dimension (par conséquent, avec des contraintes relativement faibles comparées à une5 éolienne à pales conduisant à un bridage de la puissance délivrée par ce type d'éolienne). Pour une vitesse relativement importante du vent, l'énergie fournie par les turbines est largement supérieure (plus de 10 fois) à celle produite par une éolienne à pales. Pour une vitesse du vent supérieure à la vitesse d'arrêt d'une éolienne à pales (environ 20 à 25 m/s), il est possible de capter une puissance proche de 100 MW avec une vitesse du vent de 30 m/s quand les éoliennes à pales sont limitées à 6 MW pour les plus grosses éoliennes. Les turbines entraînant divers types de machines tournantes (alternateurs, compresseurs et pompes) sont mises en service en fonction des besoins du moment avec, par exemple, la mise en service des alternateurs lorsque les conditions de stockage sont satisfaisantes et la demande en électricité relativement importante. A l'inverse, les turbines entraînant des pompes ou des compresseurs sont mises en service lorsque le stockage d'énergie est insuffisant et la demande en électricité est moins importante. 2) Comparaison numérique en fonction d'une distribution de vitesse du vent, entre l'énergie produite par une éolienne à pales conventionnelle et celle d'un système selon l'invention convergent/divergent comportant entre les deux un élément machine regroupant 100 turbines et pouvant fonctionner de façon optimale par tout type de vent. Condition 1: Vent_m/s Probabilité 4 0,5 7 0,25 10 0,12 15 0,0620 0,04 25 0,02 30 0,01 Dans cette condition, une éolienne à pales conventionnelle fournit une puissance moyenne de 998 kW tandis qu'une éolienne composée d'une batterie de turbines fournit une puissance moyenne de 4935 kW, soit une puissance 4,94 fois supérieure. Condition 2: Vent_m/s Probabilité 4 0 7 0,05 10 0,2515 0,4 20 0,25 0,0530 0 Dans cette condition, les puissances moyennes fournies sont de 3076 kW (pales) et 25 16164 kW (multi turbines), soit 5,25 fois plus dans le second cas. Condition 3: 15 Vent_m/s Probabilité 4 0,37 0,2 10 0,05 15 0,25 20 0,15 25 0,0530 0 Dans cette condition, les puissances moyennes fournies sont de 1840 kW (pales) et 10890 kW (multi turbines), soit 5,92 fois plus dans le second cas. Turbine avec rendement volumique atténué: Il est précisé plus haut que, dans un système convergent (concentrateur d'énergie), le rendement (volumique) des turbines est atténué de façon à ne prélever qu'une fraction de l'énergie cinétique du vent et ainsi permettre son évacuation en aval compte tenu du ralentissement de son écoulement. Seule une faible fraction de l'énergie cinétique disponible en amont d'une turbine peut être 10 prélevée. Les deux raisons principales sont les suivantes : un maximum de 60% de l'énergie cinétique disponible en amont 15 (figure 1) du cône d'entrée 10 peut être prélevé au sens de Betz pour permettre l'évacuation de l'air en aval du prélèvement de l'énergie cinétique, l'énergie cinétique présente en aval 16 du cône d'entrée 10 est supérieure à celle 15 présente en amont, dans le rapport des surfaces au carré. Ainsi dans l'exemple précédent avec un rapport des surfaces de 2 (10000 et 5000 m2), l'énergie cinétique disponible en amont des turbines est 4 fois supérieure à celle disponible en amont du cône d'entrée. Par conséquent, il ne peut être capté que le quart des 60% disponible en amont immédiat des turbines soit environ 15% de cette énergie 20 cinétique. Dans le cas d'un rapport des surfaces au niveau du cône d'entrée de 3, l'énergie cinétique en amont immédiat des turbines est 9 fois supérieure à celle disponible en amont du cône d'entrée. Dans ce second cas, il ne peut être prélevé qu'un neuvième des 60% disponible en amont immédiat de la turbine soit environ 6,66% de cette énergie cinétique. 25 Ces deux exemples montrent : que le rendement des turbines est fonction du rapport des aires d'entrée et de sortie. Ce rendement correspond plus à un rendement volumique qu'à un rendement énergétique, seule une partie de l'énergie cinétique étant prélevée et le restant passant au travers des pales de la turbine sans dégradation de l'énergie (sans transformation sous forme d'énergie turbulente), que la conception des aubes des turbines est fonction du rapport des aires d'entrée et de sortie du cône d'entrée de façon à procurer un rendement volumique adapté au rapport des énergies cinétiques. Dans l'exemple numérique comparant l'énergie délivrée par un système multi turbines avec concentrateur d'énergie amont et une éolienne à pales, le rendement des turbines a été choisi à 0,6 (60%). Cette valeur correspond à l'énergie cinétique équivalente prélevée en amont du cône d'entrée. A cet effet, le rendement volumique du rotor correspondant est de 10 15% sur la base de l'énergie cinétique disponible immédiatement en amont du rotor. Trois exemples de rotor de turbine avec différents rendements volumiques sont représentés sur les figures 9a, 9b, 9c: la figure 9a montre un rotor à trois aubes avec rendement volumique moyen, les figures 9b et 9c montrent respectivement un rotor à 3 aubes et un rotor à 6 15 aubes, avec faible rendement volumique. Caractéristiques de l'élément d'extraction d'air 12 (Figures 1, 3, 10a, 10b, 11, 24b) L'air sortant de l'élément turbine par la surface 17 pénètre à l'intérieur du cône de sortie divergent. Au cours de la traversée du cône de sortie, la vitesse d'écoulement est 20 progressivement diminuée et la pression statique de l'air augmentée pour faciliter son évacuation du cône de sortie au travers de la surface 18. Pour faciliter la sortie de l'air, l'angle du cône divergent est limité à une valeur faible, comme il est connu de l'homme du métier, pour limiter les pertes par décollement de la veine. 25 Pour faciliter la sortie de l'air, le cône de sortie est enveloppé d'un second cône 40 (Figure l0a), ce dernier, convergent et d'ouverture orientée dans la direction du vent. L'enveloppe conique présente une surface d'entrée 45 supérieure à celle de l'entrée 15 du cône d'entrée convergent 10 et également supérieure à celle de la sortie 18 du cône de sortie divergent 12. L'air pénétrant par l'entrée 45 de l'enveloppe 40 est dirigé par des conduits 51 vers des éléments 50 diffusant l'air extérieur avec une énergie cinétique élevée vers l'intérieur du cône de sortie en vue de l'entraînement de l'air sortant de l'élément turbine 11 avec une énergie cinétique plus faible. L'air pénètre dans les conduits 51 par des orifices de grande dimension 47 (figure 11). Des orifices de plus petite dimension 46 à la surface de l'entrée 45, comme à la surface de la partie extérieure du cône de sortie 12 permettent l'entrée d'air à l'intérieur de ce cône sans l'utilisation de conduit en vue de l'entraînement de l'air à proximité de la paroi du cône de sortie (figure 10b). Les éléments 50 sont montés à intervalle régulier à l'intérieur du cône de sortie 12. Ils sont alimentés par les conduits 51 et 49 transférant l'air extérieur vers l'intérieur du cône provenant, pour les conduits 51, des parties latérales et, pour les conduits 49, de la partie supérieure du cône de sortie. L'air introduit dans les éléments 50 est redistribué à l'intérieur du cône de sortie au travers d'orifices 48. Turbines à rendement volumique non atténué Dans le système décrit ci-dessus, l'air collecté par le concentrateur d'énergie traverse entièrement l'aire balayée par les aubes de turbines. De par sa forme, le concentrateur d'énergie réduit la surface en amont des turbines et, par voie de conséquence, augmente l'énergie cinétique selon l'inverse du carré des aires se situant de part et d'autre du système concentrateur d'énergie. Comme il a été précisé ci-dessus, les turbines sont conçues pour ne capter qu'une très faible partie de l'énergie cinétique disponible immédiatement en amont des turbines de façon à ne pas prélever une énergie supérieure à 60% de l'énergie disponible en amont du cône d'entrée. Les turbines précédentes sont donc conçues avec un très faible rendement volumique. La figure 12 illustre le cas d'un élément comprenant une turbine captant toute l'énergie cinétique disponible en amont de la turbine et une enveloppe 60 définissant une aire 61 d'entrée d'air ne faisant pas l'objet d'un prélèvement d'énergie cinétique. Les flux d'air sont mélangés en aval, le flux externe 62 transmettant une quantité de mouvement au flux interne 63 (sortie de turbine) de façon à permettre l'évacuation des deux flux. Ainsi, une autre façon de concevoir un système multi turbines avec concentrateur d'énergie consiste à capter l'énergie cinétique totale sur une faible fraction de l'aire se situant en aval du cône d'entrée et en ne prélevant pas d'énergie cinétique sur la fraction complémentaire. Le système multi turbines comprend alors un nombre de turbines relativement limité avec un rendement volumique proche de 100% correspondant à un rendement énergétique voisin de 90%. La quasi totalité de l'énergie cinétique traversant la turbine étant captée par celle ci, un second flux d'air contourne la turbine pour se mélanger avec l'air ralenti en sortie de turbine. En aval de la turbine, le flux d'air ayant traversé la turbine est mélangé à celui ayant contourné la turbine qui restitue au premier une quantité de mouvement permettant l'évacuation de la totalité de l'air prélevé. Le rapport des débits d'air (par conséquent, des énergies cinétiques) interne et externe est déterminé par le rapport des aires d'entrée et sortie (correspondant à l'augmentation d'énergie cinétique suivant l'axe du cône principal d'entrée) mais également par le coefficient de Betz (déterminant la fraction d'énergie cinétique en amont du cône d'entrée pouvant être prélevée) pour permettre l'échappement de l'air au travers du système multi turbines. Les figures 13a, 13b, 13c illustrent respectivement des rotors de turbine avec rendement volumique croissant de la figure 13a à la figure 13c. Le rendement volumique peut être qualifié de moyen sur la figure 13a, tandis qu'il est proche de 100% sur la figure 13c ("solidité" des aubes voisine de 1). La figure 14 illustre un multi assemblage de 6 éléments machine dans lesquels les turbines sont dans une configuration selon la figure 12. Seule une fraction de l'air entrant dans le concentrateur d'énergie traverse les turbines. Ces turbines présentent un rendement volumique élevé de façon à prélever la quasi totalité de l'énergie cinétique immédiatement en amont, le restant de l'air contournant la turbine en vue d'un mélange en aval et de l'évacuation de la totalité de l'air en aval. Une turbine à haut rendement volumique remplace 6 turbines à faible rendement volumique. La figure 15 représente schématiquement un rotor de turbine avec la partie centrale 52 évidée. Ce système permet le passage d'air chargé en énergie cinétique au travers de la partie évidée de façon à faciliter l'entraînement du flux d'air en sortie des aubes, le flux étant ralenti après prélèvement de la quasi totalité de l'énergie cinétique présente en amont de celles-ci. Caractéristiques de l'élément col de venturi (référence 113, figure 16) L'élément col de venturi requis pour le captage de l'eau peut être monté seul ou en association avec l'élément machine requis pour une production d'énergie. L'élément col de venturi est constitué d'un ensemble de cols élémentaires 70 montés en parallèle. Dans la direction transversale à l'écoulement, la forme des cols peut s'apparenter à une forme rectangulaire ou circulaire. L'invention ne se limite toutefois pas à ces configurations géométriques. Dans le cas d'un montage rectangulaire, l'élément principal 113 est constitué d'un ensemble d'éléments 70 avec une section sensiblement carrée. Chaque col élémentaire est éventuellement précédé d'un cône d'adaptation pour faciliter la distribution de l'écoulement entre l'élément concentrateur d'énergie et l'élément venturi. Lors de la traversée du convergent, la vitesse augmente inversement proportionnellement à la surface tandis que la pression statique et la température diminuent selon une loi quasi isentropique reposant sur une quasi conservation de l'énergie transportée par le vent. La chute de température dépend essentiellement de la vitesse du vent à l'entrée 15 de l'élément d'entrée 10 et du rapport des surfaces entre la sortie 16 et l'entrée 15 du convergent 10. Dans la mesure où toutes les turbines et tous les venturis sont mis en service (cas d'une vitesse du vent maximum), la température à l'entrée du venturi est donnée par le rapport 20 des surfaces entre la sortie 16 et l'entrée 15 du convergent 10. Dans la mesure où toutes les entrées des turbines sont fermées (turbines hors service) et tous les venturis élémentaires sont ouverts (cas d'une vitesse du vent moyenne), la température à l'entrée du venturi est donnée par le rapport des surfaces entre l'entrée du venturi 116.a et l'entrée 15 du convergent 10. 25 Dans les cas intermédiaires où seulement une partie des turbines et seulement une partie des venturis sont mises en service, la température à l'entrée des venturis est donnée par le rapport des aires des surfaces 116.a et 116.b (entrée des turbines ù aire complémentaire à 116.a) mises en service et de l'air d'entrée 15 du convergent 10. La figure 17 représente l'évolution de la température à l'entrée des venturis pour deux 30 vitesses du vent à l'entrée de l'élément 10 (courbe 1 : 10 m/s et courbe 2 20 m/s) en fonction du rapport des surfaces (116.a et 116.b mises en service) et 15. Ainsi à l'entrée de l'élément 10, pour une température de 20 °C et : une vitesse de 10 m/s, la température à l'entrée du venturi reste supérieure à 18°C pour un rapport des surfaces supérieur à 0.2 chutant brutalement en deçà de cette valeur. La température est respectivement de 10, 0 et -10°C pour un rapport des surfaces de 0.075, 0.06 et 0.055. une vitesse de 20 m/s, la température à l'entrée du venturi reste supérieure à 18°C pour un rapport des surfaces supérieur à 0.35 chutant brutalement en deçà de cette valeur. La température est respectivement de 10, 0 et -10°C pour un rapport des 10 surfaces de 0.16, 0.12 et 0.11. Compte tenu des conditions requises pour la condensation d'eau, la température à l'entrée des venturis est ajustée en fonction de la vitesse du vent et de la température à l'entrée de l'élément 10 par l'intermédiaire du rapport des surfaces. Ainsi pour une température à l'entrée du venturi trop élevée correspondant soit à une 15 vitesse du vent trop faible, soit à une humidité relative trop faible, soit à une température d'entrée trop élevée à l'entrée de l'élément 10, la section du col est diminuée par la fermeture d'un ou plusieurs cols élémentaires. A L'inverse, pour une température à l'entrée trop faible correspondant soit à une vitesse du vent trop élevée, soit à une humidité relative trop élevée, soit à une température trop faible à l'entrée de l'élément 10, la section du col 20 est augmentée par l'ouverture d'un ou plusieurs cols élémentaires. Comme il est montré sur la figure 17 représentant la chute de température en fonction de la vitesse du vent et du rapport des aires entrée du venturi/entrée du convergent 10, la variation de température, tout d'abord, très lente pour une valeur du rapport des aires élevée 25 (vitesse en sortie relativement éloignée de la vitesse du son) est par la suite très rapide lorsque la valeur du rapport des aires est faible (vitesse en sortie s'approchant de la vitesse du son). De façon à réguler finement la température dans le col du venturi, plusieurs moyens peuvent être utilisés : le col principal est constitué de plusieurs cols élémentaires pouvant être ouverts ou 30 fermés indépendamment les uns des autres,5 les cols élémentaires présentent différentes sections de passage : grande, moyenne et petite pour un réglage grossier, moyen et fin de la température, un ou plusieurs cols secondaires peuvent comprendre des vannes de réglage de façon à régler l'aire de passage. On distinguera deux systèmes de venturi et de capture d'eau : un système essentiellement rectiligne, un système essentiellement incurvé. 10 Canaux venturi 113 et collecte d'eau 114 rectilignes (Figure 18) La fonction de l'élément venturi est de créer une condition favorable à la condensation de l'eau. Toutefois, la condensation de l'eau n'étant pas instantanée, elle ne se produit qu'en très faible quantité dans cet élément. Par ailleurs, il n'est pas souhaitable que la condensation de l'eau se produise dans un canal de faible section d'aire où la vitesse 15 d'écoulement de l'air est très élevée et peu favorable au dépôt des gouttelettes d'eau sur les parois comme à leur croissance. La longueur de l'élément venturi est dimensionnée de façon à ce que la cinétique de la condensation (retard à la condensation) permette la condensation dans la partie aval de l'élément venturi. Cette longueur est, bien entendu, dépendante d'une grande quantité de 20 paramètres connus de l'homme du métier : la température et l'humidité relative à l'entrée de l'élément 10 ainsi que la température à l'entrée du venturi. L'élément venturi 113 peut être composé de cols élémentaires 70 parallélépipédiques. Ils peuvent être également convergents de façon à accentuer l'abaissement de la température le long de l'écoulement favorisant la condensation de l'eau. 25 Contrairement à l'élément 113, l'élément 114 est fortement divergent en vue d'une collecte de l'eau dans cette section. Bien que l'augmentation de la section de passage entraîne une élévation de la température correspondant à une situation d'évaporation d'eau elle même conditionnée par la cinétique à l'évaporation (retard à l'évaporation), la longueur du canal 114 est dimensionnée de façon à ce que l'eau ne puisse s'évaporer de façon significative 30 dans cette section. La longueur de l'élément 114 est déterminée similairement à celle de l'élément 113 de façon à ce que l'évaporation ne se produise que dans la partie aval, voire, en aval de l'élément 114. Comme il est mentionné plus haut, l'élément 113 est dimensionné de façon à ce que la condensation de l'eau (nucléation et croissance des gouttelettes) se produise en aval de l'élément 113 et, par conséquent, dans l'élément 114 avant que la réalisation de l'évaporation ne devienne prépondérante sur la condensation en aval de l'élément 114. A cet effet, l'élément 114 comprend des éléments internes 115 servant au dépôt des gouttelettes ainsi qu'à la collecte de l'eau. La vapeur d'eau sortant de l'élément 113 étant dans une phase de condensation effective et l'air étant fortement ralenti par l'augmentation de la section de passage, les conditions sont alors remplies pour le dépôt et la croissance des gouttelettes sur les parois de l'élément 114, en particulier, sur les parois des éléments 115. Les éléments 115 sont légèrement inclinés par rapport à l'axe des canaux 113 et 114 de façon à ce que l'air 9a ainsi que les gouttelettes transportées par l'air viennent impacter les éléments 115. La figure 19 montre les éléments 115 qui comprennent sur leur surface des rainures 116 dans lesquelles vient s'accumuler l'eau en provenance des gouttelettes ruisselant à la surface des éléments 115. L'eau est collectée à l'intérieur des éléments 115 et évacuée de façon classique par l'intermédiaire de conduits 117 vers l'extérieur des éléments 115 puis de l'élément 114 20 (Figure 20). Canaux venturi 113 et collecte d'eau 114 incurvés (Figure 21a et 21b) La fonction de l'élément venturi est de créer une condition favorable à la condensation de l'eau. Toutefois, la condensation de l'eau n'étant pas instantanée, elle ne se produit qu'en 25 très faible quantité dans cet élément. Comme dans le cas précédent, la longueur de l'élément venturi est dimensionnée de façon à ce que la cinétique de la condensation (retard à la condensation) permette la condensation effective dans sa partie aval. Bien que la quantité d'eau en formation soit relativement faible dans ce premier élément, il est incurvé de façon à créer une force centrifuge bien en amont de l'élément 114 permettant 30 la séparation des fluides de différente densité, l'air et l'eau circulant préférentiellement sur les parties, respectivement, interne et externe du conduit incurvé. Comme mentionné dans le cas de canaux rectilignes, contrairement à l'élément 113, l'élément 114 est fortement divergent en vue d'une collecte de l'eau dans cette section. Bien que l'augmentation de la section de passage entraîne une élévation de la température correspondant à une situation d'évaporation d'eau elle même conditionnée par la cinétique à l'évaporation (retard à l'évaporation), la longueur du canal 114 est dimensionnée de façon à ce que l'eau ne puisse s'évaporer de façon significative dans cette section. La longueur de l'élément 114 est déterminée similairement à celle de l'élément 113 de façon à ce que l'évaporation ne se produise que dans la partie aval, voire, en aval de l'élément 114. Dans les figures 21a et 21b, l'axe principal de la sortie du conduit 114 est parallèle à l'axe principal de l'entrée du conduit 113 mais situé dans un plan différent. Toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, ces axes peuvent couvrir toutes les situations allant d'axes non parallèles et dans des plans différents à des axes colinéaires. Effet booster en l'aval de l'élément venturi La condensation de l'eau à l'intérieur du venturi et de l'élément collecte d'eau engendre un transfert de chaleur de la phase condensée (l'eau) vers la phase non condensée (l'air partiellement humide) et, par conséquent, à une augmentation de l'énergie interne de l'air circulant dans ces canaux. La transmission progressive de la chaleur engendre une dilatation de l'air et, par conséquent, une augmentation de la vitesse de passage de l'air dans ces canaux. La figure 26 illustre "l'effet booster" dans le cadre de production d'eau. L'eau condensée au sein des venturis 113 et 114 (condensation et collecte) est extraite du milieu intérieur pour être évacuée vers l'extérieur. Au cours du processus de condensation d'eau, la chaleur latente Hi est libérée et restituée à la phase non condensée. Cette chaleur contribue à augmenter la température du gaz en sortie du venturi, à dilater son volume et, par conséquent, sa vitesse et son énergie cinétique. En conclusion, si le système à venturi ne devait pas subir de pertes de charge et si la surface de la section de sortie était égale à celle de l'entrée, l'énergie potentielle en sortie serait égale à celle de l'entrée tandis que l'énergie cinétique en sortie serait supérieure à celle de l'entrée du fait de la conversion d'une énergie interne en chaleur et de l'absence de pertes. Sur la base de l'hypothèse précédente, une énergie cinétique Ec2 > Ecl contribue à faciliter l'écoulement du fluide au travers du venturi (prise en compte des pertes de charge et des pertes par décollement). Exemple: Condensation d'eau Lorsque de l'air contenant de la vapeur d'eau est refroidi, la fraction de vapeur d'eau correspondant à une humidité relative supérieure à 100% condense dans un état d'équilibre thermodynamique. La quantité d'eau condensée est déterminée en fonction de la pression partielle d'eau correspondant à l'état avant refroidissement et celui après refroidissement comme il est connu de l'homme du métier. La figure 22 donne la pression partielle de l'eau (en bar- en ordonnée) en fonction de la température (°C- en abscisse), dans le cas d'une humidité relative de 100%. Considérons une aire de 10000 m2 balayée par un vent avec une vitesse de 20 m/s transportant un air à une température de 35°C et une humidité relative 100%. Dans ces conditions, le volume et la masse d'air sec sont, respectivement, de 190000 m3/s 15 et 245000 kg/s tandis que le volume (état vapeur) et la masse d'eau sèche sont, respectivement, de 10900 m3/s et 8780 kg/s. Si la température est diminuée de 35 à 20°C, le volume (état vapeur) et la masse d'eau sèche sont réduits, respectivement, à 5860 m3/s et 4710 kg/s faisant, par conséquent, condenser environ 4000 kg d'eau dans les conditions d'équilibre. 20 La quantité d'eau condensable dans le système à venturi dépend de la chute en température et, par conséquent, du diamètre du venturi (relativement au diamètre du système concentrateur d'énergie), aux aspects cinétiques liés en grande partie à la longueur du venturi ainsi qu'à l'efficacité du système de captage d'eau. 25 Intégration de l'élément machine et de l'élément col de venturi Les éléments machine et col de venturi en vue de la production, respectivement, d'énergie et d'eau peuvent être intégrés dans le montage en aval du système concentrateur d'énergie. Toutefois, ces éléments peuvent fonctionner simultanément ou indépendamment les uns des autres selon les priorités de fourniture et selon les conditions atmosphériques et de 30 stockage. Quelques exemples ou tendances sont donnés ci-dessous à titre indicatif : par vent faible, un seul élément (ou une partie d'un élément) sera mis en fonctionnement pour la fourniture soit d'une faible quantité d'eau soit d'une faible quantité d'énergie. Par vent très élevé, il pourra être envisagé de faire fonctionner les deux (ou une partie des deux) simultanément. par température élevée et humidité relative élevée, il pourra être avantageux de donner la priorité au système de production d'eau et dans le cas contraire au système de production d'énergie. un fort stockage d'air et un faible stockage d'eau pourra conduire au fonctionnement du système de production d'eau et dans le cas contraire au système de production d'énergie. La figure 23 montre en vue de face un élément concentrateur d'énergie en direction de l'élément turbine 11 et de l'élément venturi 113 composés d'éléments 70 disposés au centre de l'élément turbine. Les figures 24a et 24b montrent en vue de coupe longitudinale des éléments concentrateur d'énergie 10, machines 11, venturis 113 et collecteur d'eau 114. La vue représente un ensemble de machines et de cols montés sous la forme d'un cône en aval de l'élément concentrateur d'énergie de façon à faciliter l'écoulement de l'extérieur vers l'intérieur de l'élément concentrateur d'énergie et plus particulièrement, lorsque les venturis sont les seuls en fonctionnement (turbines hors service). Caractéristiques des unités de stockage et de déstockage Le stockage de l'énergie peut être réalisé à partir d'un stockage d'air haute pression. Ce système de stockage peut être réalisé à partie de tubes soudés entre eux (figure 25) ou de réservoirs haute pression. Le déstockage de l'air et donc de l'énergie peut s'effectuer dans des turbines en vue de la production d'électricité par vent faible. Le stockage de l'énergie ainsi que son déstockage peut s'effectuer sous de nombreuses autres formes au travers : d'un stockage de l'électricité dans des batteries, - d'une production d'hydrogène stocké tout comme l'air dans des réservoirs haute pression, le déstockage s'effectuant à l'aide de piles à combustible, du transfert d'un fluide en circuit fermé d'un réservoir basse pression vers un réservoir haute pression, d'un stockage de chaleur dans des matériaux à changement de phase. La barge peut également comprendre une unité de stockage d'eau obtenue par condensation au travers de venturis. Le déstockage de l'eau s'effectue par transfert à l'aide d'une pompe dans un pipeline ou dans un tanker. REVENDICATIONS1) Barge pour la production d'énergie, caractérisé en ce qu'elle comporte un dispositif concentrateur d'énergie éolienne en forme de convergent (10) dont la sortie (16) communique avec: a. l'entrée d'un élément machine (11) comportant une pluralité de turbines de captation de l'énergie éolienne, b. l'entrée d'un élément de condensation (113) comportant une pluralité de cols de venturi montés en parallèle. 2) Barge selon la revendication 1, dans laquelle les turbines et les cols sont assemblés pour former la section de sortie dudit concentrateur convergent. 3) Barge selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle une partie de l'air du concentrateur est dévié en amont desdits cols et turbines vers l'aval pour activer des moyens d'extraction d'air. 4) Barge selon l'une des revendications 1 à 2, dans laquelle la sortie de l'élément machine communique avec l'entrée d'un extracteur d'air en forme de divergent (12). 5) Barge selon la revendication 4, dans laquelle ledit extracteur d'air est entouré d'un convergent (40) de façon à diffuser un courant d'air dans ledit extracteur d'air. 6) Barge selon l'une des revendications précédentes, comportant des moyens de contrôle et de commande du fonctionnement des turbines et/ou des cols en fonction de la vitesse du vent. 7) Barge selon l'une des revendications précédentes, comportant des moyens de captage de l'eau condensée disposés en sortie des cols de venturi. 8) Barge selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle lesdites turbines actionnent directement des compresseurs de gaz. 9) Barge selon l'une des revendications précédentes, comportant des moyens de stockage du gaz comprimé et des moyens de stockage de l'eau captée. 10) Barge selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle des réfrigérants du gaz comprimé sont disposés dans le flux éolien de façon à restituer une partie del'énergie éolienne sous forme de chaleur à l'air en sortie des turbines afin d'augmenter l'extraction de l'air.