Brevet FR2999248A1 — publié le 20140613

La présente invention concerne le domaine de la conversion de l'énergie contenue dans les écoulements fluides, en particulier dans les courants marins ou le vent, en énergie électrique. Les écoulements fluides sont des sources d'énergie renouvelables, qui, dans une optique de développement durable peuvent être intéressantes à exploiter, notamment pour leur transformation en énergie électrique. Quand on parle d'écoulement fluide, on se réfère aux courants liquides, par exemple les courants marins, océaniques, fluviaux.., mais aussi aux écoulements formés au vent. Le potentiel mondial de génération d'énergie électrique par la récupération des courants marins est très important. L'Europe occidentale et la France possèdent près de leurs côtes de nombreux sites exploitables. Ce type d'énergie renouvelable est donc amené à se développer fortement dans la prochaine décennie. En utilisant seulement 0,1% de cette énergie, on serait en mesure de couvrir très largement les besoins énergétiques de notre planète. Dans les océans d'énormes masses d'eau, comme le Gulf Stream, se déplacent à des vitesses relativement élevées (10 à 20krn/h). Cependant, la plupart des courants marins sur la planète ont souvent un déplacement de flux inférieur à 5km/h. Les dispositifs fonctionnant pour des courants inférieurs à 5km/h sont rares. A titre de comparaison, les hydroliennes ont besoin en moyenne de courant de l'ordre de 10km/h pour fonctionner correctement. Les systèmes de récupération de l'énergie pour des courants marins inférieurs à 5 Km/h sont basés sur des systèmes de récupération d'énergie hydro-cinétique qui repose sur les vibrations induites par les courants marins (VIV de l'anglais Vortex-Induced Vibrations). L'obstacle que représente la structure au courant marin génère des tourbillons en aval. Le lâché des tourbillons ainsi formés provoque des perturbations hydrodynamiques qui génèrent des efforts alternatifs sur la structure des systèmes. Si celle-ci est suffisamment souple ces efforts vont la forcer à vibrer dans un plan perpendiculaire au courant. L'énergie ainsi produite est convertie en électricité. Parmi ces dispositifs, certains convertisseurs ont déjà été envisagés. La demande de brevet WO 2006/055393 A2 décrit un convertisseur d'énergie utilisable à partir des mouvements d'un milieu fluide. Le convertisseur comprend une structure complexe munie d'éléments rigides mobiles immergés dans le milieu fluide en mouvement. Les éléments mobiles peuvent se déplacer les uns par rapport aux autres grâce à un système de ressorts. Les mouvements de translation sont convertis à travers l'agencement des éléments mobiles en mouvement de rotation puis à l'aide d'une génératrice en électricité. Le brevet Coréen KR 101061824 B1 décrit un convertisseur d'énergie utilisable à partir des courants marins. Il est constitué de plusieurs cylindres rigides positionnés les uns au dessus des autres et reliés au travers d'une tige à une structure "bielle-vilebrequin". Les tourbillons créés par l'écoulement sur les cylindres induisent des mouvements vibratoires qui sont amplifiés par la structure et transmises au mécanisme "bielle-vilebrequin". Ensuite, l'énergie vibratoire est transformée en électricité au travers d'une génératrice. La demande de brevet Coréen KR 20110118453 A décrit une structure à base de cylindres rigides et de ressorts qui ont pour but de créer des modes de vibrations spécifiques de la structure afin d'augmenter l'amplitude de ces modes propres créés à partir des VIV développés autour des cylindres. La génératrice est directement intégrée à la structure en convertissant directement les mouvements de translation en électricité. Les convertisseurs d'énergie de l'art antérieur sont tous de conception complexe et nécessitent une conversion de l'énergie de vibration en énergie mécanique puis en énergie électrique. De par leurs conceptions, ils perdent beaucoup d'énergie par frottements entre pièces mobiles (ressort, crémaillère, bielle-vilebrequin, etc.). Par conséquent, ces types de convertisseurs ne récupèrent qu'une partie de l'énergie générée par les VIV. Par ailleurs, pour récupérer l'énergie du vent, on utilise généralement des éoliennes à axe vertical ou à axe horizontal. De par leurs conceptions, ces éoliennes perdent beaucoup d'énergie par frottements entres pièces mobiles (rotor, pales...). Le système de récupération d'énergie selon l'invention se base sur la transformation directe de l'énergie générée par les VIV sur un élément élancé flexible fixé entre au moins deux points, tel qu'un câble, en énergie électrique au moyen de convertisseurs appropriés. Le système de récupération d'énergie selon l'invention est un système simple qui ne nécessite pas une transformation préalable de l'énergie en énergie mécanique, ce qui limite les pertes d'énergie. Par ailleurs, le système selon l'invention est adapté aux courants dont la vitesse est inférieure à 5 km/h. Le système selon l'invention L'invention concerne un système de récupération d'énergie d'un écoulement fluide. Le système comporte au moins un élément élancé flexible adapté à être placé dans ledit écoulement fluide et apte à vibrer sous l'action dudit écoulement fluide, ladite vibration induisant une déformation et/ou un déplacement dudit élément élancé flexible et au moins un convertisseur électrique transformant la déformation et/ou le déplacement dudit élément élancé flexible en énergie électrique. Avantageusement, ledit élément élancé flexible est tendu. Selon l'invention, ledit convertisseur électrique est choisi parmi les générateurs électriques du type électromagnétique, magnétostrictif, piézoélectrique, électrostatique, ferroélectrique, ferromagnétique ou les générateurs à base de polymères électro-actifs, notamment diélectriques, conducteurs, piézoélectriques, électrostrictifs, ou sous forme de gels ioniques. De manière avantageuse, ledit élément élancé flexible est un câble, notamment en acier inoxydable ou en matériau composite, ou un tuyau ou une tige ronde souple. En outre, ledit élément élancé flexible peut comporter une gaine et/ou est renforcé par des torons internes ou enroulés. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit élément élancé flexible est disposé sensiblement verticalement entre un fond marin et un flotteur ou entre le sol et un support horizontal, sur lesquels ledit élément élancé flexible est fixé. Avantageusement, ledit élément élancé flexible est fixé de manière articulée sur le fond et/ou sur ledit flotteur et/ou sur le sol et ou sur ledit support horizontal au moyen d'une fixation articulée comprenant un convertisseur électrique. De manière avantageuse, ladite fixation articulée comporte un dispositif de guidage, ledit élément élancé flexible étant fixé sur une articulation disposée sur ledit dispositif de guidage, le mouvement de translation de ladite articulation étant transformé en énergie électrique au moyen d'un convertisseur électrique. Selon un deuxième mode de réalisation, ledit élément élancé flexible est disposé sensiblement horizontalement entre deux supports, sur lesquels ledit élément élancé flexible est fixé. Selon une variante de réalisation de ce mode de réalisation, lesdits supports sont immergés et sont réalisés par des supports fixes par rapport au fond et/ou des flotteurs immergés. De plus, ledit système peut comprendre plusieurs éléments élancés flexibles, au moins un convertisseur électrique étant disposé sur au moins un élément élancé flexible situé le plus aval dans la direction de l'écoulement fluide. Selon une variante de réalisation, ledit convertisseur électrique est un générateur électromagnétique comprenant une armature en forme de boîtier fixée sur ledit élément élancé flexible, ladite armature comportant un aimant permanent mobile et une bobine fixe entourant ledit aimant permanent. Selon une deuxième variante de réalisation, ledit convertisseur électrique est un générateur diélectrique composé d'un polymère électro-actif comprenant une armature fixée sur ledit élément élancé flexible sur laquelle est reliée une masse au moyen d'un barreau déformable intégrant ledit polymère électro-actif. Avantageusement, ledit barreau déformable est un barreau de polymère électro-actif diélectrique ou un barreau en matériau déformable sur lequel est fixé un film ou un ruban de polymère électro-actif diélectrique. De préférence, ledit polymère électro-actif diélectrique est du type acrylique. En outre, ledit convertisseur électrique peut comporter un flotteur pour soutenir ledit convertisseur électrique. Par ailleurs, ledit convertisseur électrique peut comporter un amortisseur hydrodynamique pour amortir les variations de l'accélération dudit convertisseur électrique. Selon une troisième variante de réalisation, ledit convertisseur électrique est un ruban ou un film en polymère électro-actif diélectrique fixé directement autour dudit élément élancé flexible. De manière avantageuse, ledit convertisseur électrique est enfermé dans un boîtier étanche résistant à la pression et à l'eau de mer. L'invention concerne également un ensemble de récupération d'énergie d'un écoulement fluide, comportant plusieurs systèmes tels que décrits ci dessus, l'énergie électrique générée par lesdits systèmes étant mutualisée. En outre, l'invention concerne un procédé de récupération d'énergie d'un écoulement fluide, dans lequel on place un système de récupération d'énergie d'un écoulement fluide tel que décrit précédemment ou un ensemble de récupération d'énergie d'un écoulement fluide tel que décrit ci-dessus dans un courant liquide, de préférence un courant marin, ou dans un écoulement fluide formé par le vent. Présentation succincte des figures D'autres caractéristiques et avantages du procédé selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après. La figure 1 illustre la forme d'ondes générées par les VIV sur un élément élancé flexible. La figure 2 illustre un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel l'élément élancé flexible est vertical. La figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel l'élément élancé flexible est horizontal. La figure 4 illustre un moyen de fixation articulé d'un élément flexible pour le premier mode de réalisation de l'invention. La figure 5 illustre une variante de réalisation du premier mode de réalisation de l'invention. La figure 6 illustre un ensemble de systèmes de récupération du premier mode de réalisation de l'invention. La figure 7 illustre un ensemble de systèmes de récupérations du deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 8 représente les différents éléments constituant un convertisseur électrique. La figure 9 représente une première variante de réalisation d'un convertisseur électrique selon l'invention. La figure 10 représente une deuxième variante de réalisation d'un convertisseur électrique selon l'invention. La figure 11 représente une troisième variante de réalisation d'un convertisseur électrique selon l'invention. La figure 12 représente un troisième mode de réalisation, dans lequel l'écoulement est formé par le vent et dans lequel l'élément élancé flexible est vertical. Description détaillée de l'invention L'invention se base sur la récupération d'énergie à partir d'un élément élancé flexible immergé placé dans un écoulement fluide, en particulier un courant marin. On appelle élément élancé, un élément allongé, c'est-à-dire dont la longueur est très supérieure aux autres dimensions. La flexibilité de cet élément se traduit par son mouvement et sa déformation lors d'application d'effort. Selon l'invention, un élément élancé flexible peut être un câble ou un tuyau. Le câble utilisé peut-être un câble en acier inoxydable multi-structure lui permettant de ce déformer d'environ quelques diamètres et de supporter les efforts de fatigue. Il peut être également en matériaux composites. L'avantage de ces types de matériaux est leur faible coût et leur immunité au milieu marin. Avantageusement, on gaine le câble avec une structure souple pour augmenter son diamètre. En outre, le coeur du câble peut être un tuyau ou une tige ronde souple autour duquel sont enroulés des torons. Le "câble" peut-être aussi seulement un tuyau ou une tige ronde en matière souple. L'élément élancé flexible peut être conçu de sorte que sa structure puisse remonter l'énergie électrique fournie par des convertisseurs électriques. Par facilité de langage, dans la suite de la description, le terme câble est utilisé pour désigner tout élément élancé et flexible. Le diamètre du câble (D) peut être déterminé en fonction de la puissance que l'on cherche à récupérer et de la distance entre les deux points de fixation du câble (L) dans laquelle l'invention sera utilisée. Le diamètre pourra être calculé, par exemple, à partir d'une relation du type : g 3 Puissance moyenne récupérable = -pU" CLS,LD avec CL le coefficient de portance, 2 U la vitesse de l'écoulement du fluide, S, la fréquence de lâcher de tourbillon et p la densité du fluide. Un tel élément élancé flexible et tendu subit des mouvements oscillatoires lorsqu'il est soumis à un écoulement fluide tel qu'un courant marin par exemple. De préférence, l'élément élancé flexible est tendu entre au moins deux points de fixation. Ainsi, le système de récupération d'énergie est fortement résonnant et l'énergie récupérée est optimale. La figure 1 représente les mouvements d'un élément élancé flexible (1) soumis à un écoulement fluide. Il a été montré que de telles structures présentent des oscillations de faible fréquence (de l'ordre de quelques Hz). Ce type de structure peut présenter plusieurs modes de vibration selon ses dimensions et la vitesse d'écoulement du fluide. En écoulement non uniforme, une structure courte aura une réponse sous forme d'ondes stationnaires comme le montre la figure 1 (a). Lorsque la structure est longue, sa réponse sera plutôt sous forme d'ondes progressives, tel que le montre la figure 1 (b). Pour une structure possédant un faible coefficient d'amortissement, la réponse aura une amplitude de l'ordre de quelques diamètres de la structure. L'énergie emmagasinée par l'élément élancé flexible (1) au cours de ses mouvements vibratoires se manifeste par deux types d'énergie récupérable : l'énergie cinétique due au déplacement du câble, notamment en un ventre de vibration, et son énergie de déformation lors de son déplacement. Le déplacement de l'élément élancé flexible peut être défini par le mouvement de l'élément élancé flexible dans un plan perpendiculaire audit élément élancé flexible, alors que la déformation de cet élément peut être définie par son mouvement selon l'axe de l'élément élancé flexible. Selon le type d'énergie que l'on cherchera à récupérer deux types de moyens de récupération sont possibles, un pour l'énergie cinétique et un pour l'énergie de déformation. L'invention proposée associe un système de récupération d'énergie hydro-cinétique constitué d'une structure simple couplée à un convertisseur électrique. Selon un premier mode de réalisation représenté en figure 2, cette structure élancée flexible (1) peut se positionner sensiblement verticalement, par exemple, entre une plateforme marine ou un flotteur (2) et le fond de la mer (3). Elle capte une partie de l'énergie hydro cinétique du courant et la transforme en énergie mécanique dans l'élément élancé flexible (1). De préférence, l'élément élancé flexible (1) est tendu entre le fond de la mer (3) et la plateforme ou le flotteur (2). Cette structure est équipée avec un ou plusieurs moyens de conversion (4) permettant de transformer l'énergie mécanique ainsi générée dans le câble en électricité. Cette structure est bien adaptée pour des grandes profondeurs d'eau (supérieures à 100m). Sur cette figure, les flèches disposées sur le côté gauche indiquent le courant marin. Le flotteur (2) peut être situé à la surface de la mer ou peut être immergé. Le flotteur (2) est maintenu en position par des moyens d'ancrage (5). Le support (2) peut être une plateforme fixe ou flottante, notamment une plateforme utilisée dans le domaine de la production pétrolière offshore ou une plateforme supportant une éolienne. Les plateformes fixes telles que les jacket-deck, plateforme gravitaire, etc. s'appuyant sur le fond de la mer peuvent convenir dans le cadre de l'invention pour des profondeurs d'eau inférieures à 100m. Les plateformes flottantes ancrées seront essentiellement utilisées dans les grands fonds d'eau (supérieurs à 100 mètres environ). Elles peuvent être, par exemple, des plateformes standard de type TLP (de l'anglais tension- leg platform), semi-submersible, SPAR, etc. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention représenté en figure 3, l'élément élancé flexible (1) peut se positionner sensiblement horizontalement entre deux supports (6, 7). La figure 3 illustre ce mode de réalisation quand l'écoulement fluide est un courant marin, mais ce mode de réalisation est également adapté lorsque l'écoulement fluide est formé par le vent. Dans le cas des courants marins, les supports (6, 7) peuvent être des supports fixes (6) par rapport au fond de la mer (3) ou peuvent être des flotteurs mobiles (7). Pour l'exemple de la figure 3, l'élément élancé flexible est disposé entre un support fixe (6) et un flotteur (7). Les supports (6, 7) sont maintenus en position par des moyens d'ancrage (5). Cette disposition est plutôt adaptée aux faibles profondeurs d'eau (de l'ordre de 100m). Pour ce positionnement de la structure, le mode d'oscillation préférentiel sera le mode de propagation d'onde stationnaire. De préférence, l'élément élancé flexible (1) est tendu entre les supports (6, 7). Par exemple, dans le cadre de cette application, le "flotteur immergé" (7) peut être constitué d'un ensemble de masse et de bouée assemblées de façon à garder le ou les éléments élancés flexibles tendus. La fixation du câble sur le flotteur immergé et sur le support fixe sera préférentiellement de type fixation classique non articulé, c'est-à-dire une fixation donnant au câble un degré de liberté en rotation et aucun en translation. Cependant, selon les modes de vibration de l'élément élancé flexible, il est possible d'utiliser différents types de fixation ou d'articulation, notamment celle proposée ci dessous, en référence à la figure 4. De manière générale, la longueur du câble sera de l'ordre de grandeur de la profondeur d'eau (de l'ordre de 100m) avec un diamètre qui dépendra de la puissance à récupérer. Dans le cas où l'on place le système de récupération dans un écoulement formé par le vent, les supports (6, 7) sont des supports fixes par rapport au sol. Pour ces deux modes de réalisation, l'hydrodynamique de l'écoulement fluide (par exemple des courants marins) met en oscillation la structure qui emmagasine de l'énergie au travers du phénomène de vibrations induites (VIV). Cette énergie peut être restituée sous forme électrique au moyen de convertisseurs électriques (4) fixés sur le câble et judicieusement placés sur la structure de façon à ne pas perturber les modes d'oscillations. Les convertisseurs électriques (4) sont spécialement conçus pour être adaptés au milieu marin. Les convertisseurs électriques (4) peuvent être choisis parmi les générateurs électriques du type électromagnétique, rnagnétostrictif, piézoélectrique, électrostatique, ferroélectrique, ferromagnétique, ou peuvent être choisis parmi des générateurs à base de polymères électro-actifs (EAP de l'anglais electroactive polymers) notamment diélectriques, conducteurs, piézoélectriques, électrostrictifs ou sous formes de gels ioniques, notamment de type IPMC (de l'anglais lonic polymer-metal composite). Cette liste n'étant pas exhaustive d'autres types de générateur pourraient être choisis. Deux types de convertisseur électrique (4) : générateur non résonnant et résonnant peuvent être utilisés pour récupérer l'énergie emmagasinée par le câble. - Système non-résonnant Ce type de convertisseur exploite les contraintes mécaniques appliquées directement à un matériau qui les convertit en énergie électrique. Son fonctionnement en régime quasi- statique implique que sa fréquence de fonctionnement soit beaucoup plus faible que la fréquence de résonance propre du système de récupération. L'énergie délivrée par ces générateurs est proportionnelle à la fréquence de répétitions des contraintes appliquées au matériau. De plus, ce sont uniquement des contraintes de fortes valeurs qui peuvent être exploitées de façon à obtenir un rendement de conversion élevé. Ce type de générateur fait appel à des matériaux de type ferroélectrique, ferromagnétique, polymère électro-actif (EAP), magnétostrictif, etc. Le couplage mécanique du dispositif de récupération avec la source de déformation doit être optimisé pour obtenir un rendement maximal. Dans le cas de notre application, ce type de générateur non résonnant est un bon candidat pour récupérer l'énergie de déformation du câble car certains polymères possèdent une structure très souple (film), ayant un large spectre de fréquence de fonctionnement et une haute densité d'énergie récupérable. - Système résonnant Le second mode de récupération d'énergie de vibrations mécaniques est basé sur l'utilisation d'un système inertiel résonnant (masse sismique) possédant une fréquence de résonnance propre égale ou proche de celle de l'excitation que subit le système. Pour notre application, nous pouvons utiliser des systèmes résonants (VDRG : de l'anglais Velocity-damped resonant generator) bien adaptés à la situation si la fréquence d'excitation est connue et quasi fixe. Une autre variante consiste à utiliser des systèmes résonnant large bande ou adaptatifs. Les systèmes large bande, de par leur coefficient d'amortissement élevé, récupèrent sur une large bande de fréquences une énergie moindre. À l'inverse, le but d'un système adaptatif est de faire correspondre la fréquence d'excitation à la fréquence de résonance du système. Toujours dans l'esprit d'améliorer les performances des générateurs résonnants deux principes de transduction peuvent être combinés tels que, par exemple, le couplage d'un convertisseur piézoélectrique avec un convertisseur électromagnétique. Les deux effets combinés fournissent un meilleur rendement de conversion. Également, des couplages de matériaux peuvent aussi être envisagés : piézoélectrique et électromagnétique ou piézoélectrique et magnétostrictif. Ces différents types de générateur résonnant peuvent être utilisés pour récupérer l'énergie cinétique d'une structure filaire soumise à un écoulement fluide. Selon le mode de vibration du câble, les convertisseurs électriques (4) peuvent être placés soit en un point donné le long de l'élément élancé flexible, soit sur toute la longueur de l'élément élancé flexible, soit à une extrémité de l'élément élancé flexible. Exemples de réalisation de convertisseurs électriques: Les figures 9 à 11 décrivent trois modes de réalisation de convertisseur électrique pour le système selon l'invention. Ces convertisseurs électriques peuvent être utilisés seuls ou combinés sur l'élément élancé flexible. Les dispositifs les mieux appropriés pour récupérer l'énergie cinétique d'un câble mis en mouvement à partir des courants marins sont des générateurs résonants de type électromagnétique, magnétostrictif et des générateurs à base de polymère électro-actif (EAP). L'invention ne se cantonne pas uniquement à ces types de générateurs. D'autres types de générateur conviennent tels que des générateurs piézoélectrique, électrostatique, etc. Cependant, leur densité d'énergie récupérable est plus faible que les générateurs électromagnétique et magnétostrictif. En ce qui concerne les générateurs à base de polymères électro-actif, l'invention ne se cantonne pas uniquement aux générateurs à base de polymère diélectrique. D'autres types de polymère pourraient être utilisé tel que les polymères : conducteurs, piézoélectriques, électrostrictifs, les gels ioniques types IPMC, etc. Toutefois, leurs performances sont inférieures à celles des polymères diélectriques. Selon le mode d'oscillation du câble, l'énergie peut être récupérée soit en un ventre d'oscillation soit à une extrémité du câble. Les trois types de convertisseur résonnant (électromagnétique, magnétostrictif et EAP) possèdent en sortie de l'étage de conversion électromécanique une bonne densité d'énergie récupérable. L'énergie de déformation du câble, quant à elle, est directement liée aux différentes contraintes produites par la présence de VIV sur le câble le conduisant à se déformer lors de la propagation des ondes le long de celui-ci. Les générateurs pour récupérer cette énergie dans le contexte d'une structure "câble tendu" soumis à un courant marin sont les générateurs de type quasi-statique (structure sans masse sismique). Pour ce type de générateur non-résonnant, les technologies les mieux adaptées sont celles qui utilisent des matériaux sous forme de film ou de ruban car se sont des matériaux souples qui peuvent être enroulés et collés sur un élément élancé flexible. Par exemple, la déformation d'un film en polymère diélectrique de type acrylique ou silicone se prête bien, de par ses propriétés, à la récupération de l'énergie de déformation. La figure 8 illustre la composition des convertisseurs électriques. Les convertisseurs électriques (4) sont constitués d'un transducteur électromécanique ou convertisseur (15) qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. Cette énergie est ensuite récupérée et optimisée selon la qualité du couplage (câble-transducteur) au travers d'une électronique de conditionnement (16) puis transmis à une électronique de puissance (17) pour rendre cette énergie compatible avec le réseau de distribution (18). La figure 9 illustre un premier mode de réalisation d'un convertisseur électrique (4) pour un système selon l'invention. Il s'agit d'un générateur électromagnétique qui est clampé (fixé) sur un élément élancé flexible (1), soit en un ventre d'oscillation soit à une extrémité de l'élément élancé flexible (1) permettant de récupérer l'énergie cinétique du câble possédant la plus importante déformation pour la convertir en électricité. Le transducteur électromécanique (15) est constitué d'une armature (19) fixée de façon rigide sur l'élément élancé flexible (1) pour se déplacer en même temps que celui ci et lui transmettre son énergie cinétique. Cette armature est constituée d'un boitier creux étanche à l'eau de mer et résistant à la pression. Il reçoit dans sa structure interne une bobine (21) ainsi qu'un aimant permanent (20) mobile. L'aimant permanent (20) se comporte également comme une masse sismique. Il se situe à l'intérieur de la bobine récupératrice (21). La bobine (21) se déplace à la même vitesse que l'élément élancé flexible (1). Le déplacement relatif de la bobine (21) par rapport à l'aimant (20) crée dans celle ci une variation de flux magnétique qui est directement proportionnelle à l'énergie cinétique du câble. La force électromotrice induite dans la bobine (f.é.m.) est générée par le mouvement relatif entre la bobine (21) et l'aimant permanent (20) créant ainsi une variation temporelle du champ magnétique (flux) à l'intérieur de la bobine. La tension électrique (f.é.m.) obtenue aux bornes de la bobine récupératrice (21) est proportionnelle à la variation de flux, à l'intensité du champ magnétique permanent et au nombre de spires de la bobine (21) ainsi qu'à son rayon. De façon à protéger l'aimant (20) contre les variations brusques d'accélération de l'élément élancé flexible (1), un amortisseur hydrodynamique (22) peut être utilisé, il est constitué par exemple, d'une plaque fixée à l'aimant (20). Un flotteur (23) solidaire de l'armature (19) a pour but de soutenir le transducteur (15) de façon à ce que son poids ne perturbe pas le mouvement du câble. Pour les grandes profondeurs d'eau, le boitier constituant l'armature (19) peut être, par exemple, rempli d'huile isolante de façon à mettre le boitier en équi-pression. Une électronique de conditionnement (16), non représentée sur le schéma de la figure 9, sert à adapter l'impédance du transducteur mécanique à l'étage de puissance (17) afin d'optimiser l'énergie électrique récupérée. Selon le dimensionnement du dispositif, les dimensions volumiques du générateur ont tout intérêt à être importantes car un système volumineux permet d'avoir un aimant permanent (20) puissant ainsi qu'un solénoïde de taille conséquente, et par conséquent d'obtenir une tension induite aux bornes de la bobine (21) plus importante. La fréquence de l'excitation mécanique a aussi quant à elle son importance car la vitesse relative de l'inducteur et de fait la tension récupérée sera plus élevée à haute fréquence. La densité de puissance obtenue avec un tel dispositif peut être comprise entre 40 et 400mJ /35 La figure 10 représente un deuxième mode de réalisation d'un convertisseur électrique (4) pour un système selon l'invention. Il s'agit d'un transducteur résonant basé sur les propriétés des matériaux électro-actifs pour récupérer l'énergie cinétique d'un câble mis en mouvement par la présence des VIV. Parmi ces matériaux, les polymères diélectriques sont de bons candidats pour récupérer cette énergie du fait que leur densité d'énergie récupérable est très élevée (0,4J/cm-3). Le mouvement différentiel entre l'élément élancé flexible (1) et une masse sismique (26) provoque la déformation d'un barreau déformable (24), également appelé "cantilever", qui contraint le polymère diélectrique (25). La masse sismique (26) peut être munie d'un amortisseur hydrodynamique (22). Le barreau déformable (24) peut être constitué d'un barreau de polymère diélectrique (25). Il peut être également en un matériau ayant un faible module de Young sur lequel est collé un polymère diélectrique (25) sous forme de film. La masse sismique (26) est fixée sur le barreau déformable (24). Avantageusement, cet ensemble mécanique (barreau déformable, polymère diélectrique, masse sismique) est enfermé dans un boiter (27) étanche à l'eau de mer qui lui même est fixé sur l'armature (19). De préférence, un flotteur (23) est solidaire du boitier (27) et de l'armature (19). Pour les grandes profondeurs d'eau, le boitier (27) peut être, par exemple, rempli de graisse isolante de façon à mettre le boitier en équi-pression. Pour un dimensionnement optimum de ce transducteur, lorsque le mouvement de l'élément élancé flexible (1) et de la masse sismique (26) sont à la résonnance, la déformation du barreau déformable (24) est maximale et provoque une contrainte de pression sur le polymère diélectrique (25) qui transforme cette contrainte mécanique en électricité. Pour ce type de générateur, l'électronique de conditionnement (16), non représentée sur la figure 10, consiste à gérer le cycle de fonctionnement du diélectrique c'est-à-dire appliquer une tension de polarisation au diélectrique en fonction de son cycle de déformation. Elle peut réaliser un cycle à tension de polarisation V constante, un cycle à charge Q constante ou un cycle à champ électrique E constant. Elle peut également gérer l'amortissement hydrodynamique de la masse sismique de façon à ajuster la fréquence de résonnance de la masse sismique à celle du câble pour différentes vitesses de courant marin. L'électronique de conditionnement peut être, par exemple, intégrée dans le boitier (27) et fixée sur l'armature (19). Le polymère diélectrique (25) peut être, par exemple, un diélectrique de type acrylique. D'autres diélectriques peuvent être utilisés comme le : silicone, polyuréthane, fluoroélastomer, polybutadiène et isoprène mais ils possèdent de moins bonnes performances. La densité de puissance obtenue avec un tel dispositif peut être comprise entre 0,40 et 4J / La figure 11 illustre une autre manière d'employer les polymères diélectriques sous forme de film ou de ruban, qui consiste à les utiliser directement collés sur l'élément élancé flexible à un endroit de déformation maximum. La déformation du câble sous l'action des VIV contraint le polymère diélectrique (25) qui transforme cette contrainte mécanique en électricité. Plusieurs couches de film diélectrique peuvent être utilisées pour augmenter la puissance électrique récupérée. Un boitier souple étanche (27) enveloppant le polymère (25) sert à l'isoler du milieu marin. L'énergie électrique convertie par le polymère est remontée en surface à travers l'élément élancé flexible (1). Dans ce cas d'application, l'électronique de conditionnement (16) se situe dans un flotteur (2) ou un support (6, 7). La gestion du polymère diélectrique est identique au deuxième mode de réalisation du convertisseur électrique. En outre, pour le premier mode de réalisation du système de récupération selon l'invention (élément flexible vertical), on peut prévoir un convertisseur électrique (4) au niveau de la fixation de l'élément élancé flexible (1) sur le fond marin (3) ou sur le flotteur (2). La figure 4 illustre un mode de réalisation utilisant un convertisseur électrique (4) disposé au niveau d'une fixation articulée positionnée sous le flotteur (2). De manière symétrique, ce convertisseur électrique (4) peut être utilisé au niveau du fond marin (3). Selon le mode de réalisation de la figure 4, le point d'accroche de l'élément élancé flexible (1) peut se déplacer linéairement dans une direction privilégiée. L'accroche sur le flotteur (2) comprend un dispositif de guidage (8) au moyen duquel la fixation peut se déplacer linéairement. Ce dispositif de guidage (8) peut être réalisé au moyen d'un chariot mobile se déplaçant sur un axe fixé au flotteur (2). Sur la figure 4, les éléments représentés en dent de scie entre le chariot et le support sont des soufflets de protection qui permettent d'isoler le dispositif de guidage du milieu marin. Sur le chariot mobile du dispositif de guidage (8) est montée une articulation sur laquelle est fixé l'élément élancé flexible (1). Le mouvement de translation du chariot mobile entraîne la translation d'une tige, dont le déplacement génère une énergie électrique au moyen d'un convertisseur électrique (4). Ce type d'ancrage est utilisé de préférence dans le cas d'oscillations de l'élément élancé flexible tendu propageant des ondes progressives. Le mode de fixation choisi dépendra du mode d'oscillations de l'élément élancé flexible, de la tension à appliquer au câble ainsi que du type de support utilisé. Dans le cas d'un support flottant, un tensionneur placé au niveau du point d'accroche permettra de garder le câble tendu tout en compensant l'effet de pilonnage du support. Les plateformes fixes (structure courte) seront plutôt équipées d'un système d'accroche de l'élément élancé flexible tendu de manière fixée et non articulée à ses deux extrémités. Par contre, les plateformes flottantes (structure longue) seront plutôt équipées d'un double système d'accroche, de manière fixée et non articulée à une extrémité et fixée et articulée à l'autre extrémité. Variantes de réalisation du système selon l'invention Selon une première variante de réalisation de l'invention, le système de récupération peut comporter plusieurs éléments élancés flexibles. Cette variante de réalisation est représentée sur les figures 5 et 7. La figure 5 représente cette première variante de réalisation (pluralité d'éléments élancés flexibles) pour le premier mode de réalisation (disposition verticale). Entre la plateforme ou le flotteur (2) et un support d'ancrage (10) fixé sur le fond marin (3), plusieurs éléments élancés flexibles sont tendus. La partie gauche de la figure 5 correspond à une vue similaire à la figure 2 alors que la partie droite de la figure 5 correspond à une vue de dessous. La disposition de la pluralité d'éléments élancés flexibles (1) représentée n'est pas limitative, d'autres dispositions peuvent être imaginées : une seule ligne d'éléments élancés flexibles, disposition en quinconce... L'espacement constant entre câble est choisi de façon à provoquer sur l'ensemble des éléments élancés flexibles (1) un effet de résonance successif dans la direction de l'écoulement du courant marin, c'est pourquoi de préférence, un ou plusieurs convertisseurs électriques (4) sont placés sur l'élément élancé flexible qui est situé le plus en aval dans le courant marin. L'élément élancé flexible (1) en bout de chaîne possède la plus grande déformation due à l'amplification hydraulique. L'amplification hydraulique qui est due à l'échelle de longueur du tourbillon se développe pour une distance constante entre éléments élancés flexibles qui peut être comprise entre 2 et 3 D (D : diamètre du câble VIV). Pour optimiser l'énergie récupérée un compromis entre la longueur, le diamètre et le nombre d'éléments élancés flexibles à installer sur le support peut être trouvé de façon à ce que la structure recevant les éléments élancés flexibles reste relativement simple et peu coûteuse. La figure 7 représente cette première variante de réalisation (pluralité d'éléments élancés flexibles) pour le deuxième mode de réalisation (disposition horizontale). Comme pour la structure verticale, plusieurs éléments élancés flexibles (1) peuvent être agencés sous forme de matrice (14) pour bénéficier d'un effet d'amplification hydraulique. Cette matrice de câbles (14) est équipée de dispositifs de récupération et de transmission d'énergie (4). Comme pour le cas précédent, les convertisseurs électriques (4) sont installés, de préférence, sur les éléments élancés flexibles en bout de chaîne possédant la plus grande déformation due à l'amplification hydraulique. Selon une deuxième variante de réalisation de l'invention, plusieurs systèmes de récupération d'énergie peuvent former un ensemble, également appelé "ferme" de façon à augmenter la puissance électrique récupérable. Les figures 6 et 7 montrent des ensembles de systèmes selon l'invention pour chaque mode de réalisation. La figure 6 illustre un ensemble de plateformes (2) sous lesquelles est disposée une pluralité d'éléments élancés flexibles tendus (1) sensiblement verticalement. Les plateformes (2) sont suffisamment espacées les unes des autres de façon à ce qu'il n'y ait pas trop d'interaction hydrodynamique entre elles. Les puissances fournies par chacune des plateformes (2) sont dirigées au travers des câbles (11) vers une plateforme (12). Cette plateforme (12) est utilisée comme collecteur d'énergie. Le collecteur installé à demeure sur la plateforme (12) permet de connecter les plateformes entre elles, soit en série soit en parallèle, selon les caractéristiques électriques imposées par le réseau. L'énergie électrique récupérée est ensuite transférée vers le réseau de distribution à partir d'un câble de puissance (13). L'arrangement proposé dans l'invention n'est pas limitatif. Il peut être différent selon la force et la direction des courants marins. De la même manière la figure 7 représente un ensemble de systèmes de récupération selon le deuxième mode de réalisation (disposition horizontale). Plusieurs structures peuvent être positionnées les unes à la suite des autres à quelques dizaines de mètres d'intervalle de façon à minimiser les interférences hydrodynamique et former ainsi un champ de systèmes de récupération. Comme dans le cas précédent, les dispositifs de récupération d'énergie (4) peuvent être connectés soit en série soit en parallèle au travers des câbles (11). L'énergie est récupérée sur une plateforme (12) puis expédiée sur le réseau à l'aide d'un câble (13). L'arrangement proposé n'est pas limitatif. Il pourra être différent selon la force et la direction des courants marins. Il est possible que lors du déplacement du câble, les générateurs et l'élément élancé flexible soient soumis à une légère torsion. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, cette énergie peut être récupérée par un dispositif de type "couple-mètre" non représenté sur les figures. Toutefois, cette énergie de torsion est inférieure à l'énergie cinétique et l'énergie de déformation de l'élément élancé flexible. 2 9992 48 16 Le système selon l'invention est également adapté à la transformation de l'énergie du vent en énergie électrique. La figure 12 représente un mode de réalisation de l'invention pour un système de récupération d'énergie placé dans un écoulement formé par le vent. Ce système comporte plusieurs éléments élancés flexibles (1) disposés sensiblement 5 verticalement entre le sol (30) et une potence (28). La potence (28) est sensiblement horizontale et est maintenue par un mât vertical rigide (29). L'élément élancé flexible (1) situé le plus aval dans la direction d'écoulement du vent comporte plusieurs convertisseurs électriques (4). En effet, grâce à l'effet d'amplification, l'énergie récupérable est plus importante sur cet élément élancé flexible. Toutefois, d'autres installations sont 10 envisageables : par exemple on peut utiliser un dispositif en position horizontale, placer un seul élément élancé flexible (1), ou on peut placer un ou plusieurs convertisseurs électriques (4) sur chaque élément élancé flexible (1). Comme précédemment, plusieurs systèmes de récupération selon ce mode de réalisation peuvent être associés sous la forme d'un ensemble de récupération d'énergie. 15 L'avantage d'une telle structure réside dans son extrême simplicité. L'énergie transmise à l'élément élancé flexible par les écoulements fluides au travers des VIV peut être directement récupérée au niveau de l'élément élancé flexible à l'aide de convertisseurs électriques. Ce type de structure ne comprend pas de perte due à des éléments mobiles 20 comme rencontrés dans les systèmes de l'art antérieur. La conversion directe de l'énergie emmagasinée par l'élément élancé flexible (cinétique et de déformation) en électricité au moyen de générateurs basés sur les lois de l'électromagnétisme, magnétostatique, piézoélectricité, etc. et des propriétés spécifiques des matériaux électro-actifs tels que les polymères diélectriques, électrostrictifs, piézoélectriques, 25 conducteurs, etc. présentent l'avantage que la plupart des parties du générateur sont statiques et compactes et peuvent être aussi robustes que nécessaire pour résister à l'environnement marin. L'invention possède également les avantages suivants : besoin réduit d'interventions concernant la maintenance (système simple), 30 la conversion directe de l'énergie générée par le câble ne nécessite pas de transformations intermédiaires (mécanique, hydraulique, etc.) qui sont source de pertes d'énergie. REVENDICATIONS1) Système de récupération d'énergie d'un écoulement fluide, caractérisé en ce que le système comporte au moins un élément élancé flexible (1) adapté à être placé dans ledit écoulement fluide et apte à vibrer sous l'action dudit écoulement fluide, ladite vibration induisant une déformation et/ou un déplacement dudit élément élancé flexible (1) et au moins un convertisseur électrique (4) transformant la déformation et/ou le déplacement dudit élément élancé flexible (1) en énergie électrique. Système selon la revendication 1, dans lequel ledit élément élancé flexible est tendu. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit convertisseur électrique (4) est choisi parmi les générateurs électriques du type électromagnétique, magnétostrictif, piézoélectrique, électrostatique, ferroélectrique, ferromagnétique ou les générateurs à base de polymères électro-actifs, notamment diélectriques, conducteurs, piézoélectriques, électrostrictifs, ou sous forme de gels ioniques. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit élément élancé flexible (1) est un câble, notamment en acier inoxydable ou en matériau composite, ou un tuyau ou une tige ronde souple. Système selon la revendication 4, dans lequel ledit élément élancé flexible (1) comporte une gaine et/ou est renforcé par des torons internes ou enroulés. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit élément élancé flexible (1) est disposé sensiblement verticalement entre un fond marin (3) et un flotteur (2) ou entre le sol (30) et un support horizontal (28), sur lesquels ledit élément élancé flexible (1) est fixé. Système selon la revendication 6, dans lequel ledit élément élancé flexible (1) est fixé de manière articulée sur le fond (3) et/ou sur ledit flotteur (2) et/ou sur le sol (30) et ou sur ledit support horizontal (28) au moyen d'une fixation articulée comprenant un convertisseur électrique (4). Système selon la revendication 7, dans lequel ladite fixation articulée comporte un dispositif de guidage (8), ledit élément élancé flexible (1) étant fixé sur une articulation (9) disposée sur ledit dispositif de guidage (8), le mouvement de translation de ladite2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)35articulation (9) étant transformé en énergie électrique au moyen d'un convertisseur électrique (4). 9) Système selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel ledit élément élancé flexible (1) est disposé sensiblement horizontalement entre deux supports (6 ; 7), sur lesquels ledit élément élancé flexible (1) est fixé. 10) Système selon la revendication 9, dans lequel lesdits supports sont immergés (6 ; 7) et sont réalisés par des supports fixes (6) par rapport au fond (3) et/ou des flotteurs immergés (7). 11) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit système comprend plusieurs éléments élancés flexibles (1), au moins un convertisseur électrique (4) étant disposé sur au moins un élément élancé flexible (1) situé le plus aval dans la direction de l'écoulement fluide. 12) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit convertisseur électrique (4) est un générateur électromagnétique comprenant une armature (19) en forme de boîtier fixée sur ledit élément élancé flexible (1), ladite armature comportant un aimant permanent mobile (20) et une bobine fixe (21) entourant ledit aimant permanent (20). 13) Système selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel ledit convertisseur électrique (4) est un générateur diélectrique composé d'un polymère électro-actif comprenant une armature (19) fixée sur ledit élément élancé flexible (1) sur laquelle est reliée une masse (26) au moyen d'un barreau déformable (24) intégrant ledit polymère électro-actif (25). 14) Système selon la revendication 13, dans lequel ledit barreau déformable (24) est un barreau de polymère électro-actif diélectrique (25) ou un barreau en matériau déformable sur lequel est fixé un film ou un ruban de polymère électro-actif diélectrique (25). 15) Système selon l'une des revendications 13 ou 14, dans lequel ledit polymère électro- actif diélectrique (25) est du type acrylique.16) Système selon l'une des revendications 12 à 15, dans lequel ledit convertisseur électrique (4) comporte un flotteur (23) pour soutenir ledit convertisseur électrique (4). 17) Système selon l'une des revendications 12 à 16, dans lequel ledit convertisseur électrique (4) comporte un amortisseur hydrodynamique (22) pour amortir les variations de l'accélération dudit convertisseur électrique (4). 18) Système selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel ledit convertisseur électrique (4) est un ruban ou un film en polymère électro-actif diélectrique (25) fixé directement autour dudit élément élancé flexible (1). 19) Système selon l'une des revendications 12 à 18, dans lequel ledit convertisseur électrique (4) est enfermé dans un boîtier étanche (27) résistant à la pression et à l'eau de mer. 20) Ensemble de récupération d'énergie d'un écoulement fluide, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs systèmes selon l'une des revendications précédentes, l'énergie électrique générée par lesdits systèmes étant mutualisée (11; 12; 13). 21) Procédé de récupération d'énergie d'un écoulement fluide, dans lequel on place un système de récupération d'énergie d'un écoulement fluide selon l'une des revendications 1 à 19 ou un ensemble de récupération d'énergie d'un écoulement fluide selon la revendication 20 dans un courant liquide, de préférence un courant marin, ou dans un écoulement fluide formé par le vent.25