Brevet FR3011590A1 — publié le 20150410

La présente invention concerne le domaine de la production d'énergie à l'aide d'un dispositif éolien comprenant au moins une turbine précédée d'un système concentrant l'énergie éolienne et suivie d'un système d'extraction d'air. Le potentiel mondial de génération d'énergie par la conversion de l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique ou électrique est très important. Ce type d'énergie renouvelable est donc amené à se développer fortement dans la prochaine décennie. L'éolien "offshore" (en mer) offre des potentialités très importantes. En effet, au large des côtes maritimes, les vents puissants et réguliers qui soufflent sur les océans garantissent un meilleur rendement que les éoliennes "onshore" (sur terre). L'Europe occidentale et notamment la France possèdent près de leurs cotes de nombreux sites exploitables. Le développement d'éoliennes classiques (à axe horizontale, avec pales) de plus en plus puissantes se traduit par une augmentation de leurs dimensions, ce qui implique que ce type d'éolienne doit posséder des fondations ou des moyens de flottaison très importants pour assurer la stabilité de l'équipement. Par exemple, la taille des futures éoliennes de 10 MW dépasse 200 m de hauteur et 160 m de diamètre. Par conséquent, l'implantation de ce type d'éolienne sur terre comme en mer devient vite complexe et onéreux. De plus, l'inconvénient majeur de ces éoliennes est leur rendement qui est à la fois relativement faible au point optimum et qui diminue brutalement de part et d'autre de cet 20 optimum. Pour une vitesse du vent faible (environ 3 ou 4 m/s), le rendement est voisin de zéro, l'énergie captée étant relativement faible alors que les pertes d'énergie (contrôle de l'angle des ailes, positionnement du rotor, équipements électriques) sont sensiblement du même ordre de grandeur. Lorsque la vitesse du vent s'accroît de 4 à 9 m/s, l'énergie captée, 25 proportionnelle au cube de la vitesse dépassant de façon significative le niveau des pertes d'énergie, le rendement s'approche progressivement de la valeur du rendement nominal. Au delà de 9 m/s, l'énergie captée est progressivement plafonnée (plafonnement total à partir de 11 à 13 m/s) pour des raisons d'ordre mécanique (effort centrifuge sur les pales, effet gyroscopique, rafales) en diminuant progressivement l'angle d'incidence des pales. A cet 30 effet, le rendement décroît selon un rapport sensiblement égal à l'énergie captée et l'énergie cinétique transportée par le vent. Compte tenu que l'énergie du vent varie selon le cube de la vitesse, le rendement chute de façon drastique au delà de 9 m/s. Au delà d'environ 20 à 25 m/s, les pales sont mises en drapeau et l'énergie recueillie ainsi que le rendement sont strictement nuls. 35 Ces éoliennes, bien que très largement utilisées, présentent de nombreux autres inconvénients : nécessité de moyens complexes pour leur mise en oeuvre (montage, élévation, maintenance, ...) notamment en mer, de part leurs dimensions importantes, très forte élévation du rotor des pales, dictée non seulement par la nécessité de capter l'énergie du vent à une très haute altitude, mais également par la dimension des pales déterminant le niveau maximum d'énergie pouvant être capté et la distance séparant le point bas des pales du support du mât, nécessité de monter le rotor en amont du mât pour éviter l'effet sur les pales des excitations générées par le mât généralement de très grand diamètre (par exemple 6 m). Le rotor monté en amont est instable (tendance à passer en aval) ce qui oblige à positionner la nacelle supportant le rotor au vent à l'aide d'un système d'orientation muni de moteurs électriques, les pales tournent à très faible vitesse (quelques tours par minute) et d'autant plus lentement que le diamètre des pales est grand, c'est à dire que l'énergie à capter est élevée. De ce fait, un à deux trains de multiplicateurs épicycloïdaux montés en série, sont parfois nécessaires pour porter la vitesse des alternateurs à 1500 ou 1800 tour/min et permettre ainsi un choix dans la gamme des alternateurs standards. Il existe des alternateurs tournant à très faible vitesse, mais ils sont de très grand diamètre et très coûteux. La présence des multiplicateurs épicycloïdaux fait chuter le rendement de l'ordre de 5%, compte tenu de l'irrégularité statique (long terme) comme dynamique (court terme - bourrasque) de la vitesse du vent, les pales ne peuvent pas toujours tourner à vitesse fixe. De ce fait, l'énergie est généralement convertie d'alternatif en continu puis à nouveau en alternatif (50 ou 60 Hz selon les pays). Les conversions d'énergie occasionnent des pertes de l'ordre de 5 à 10%. Certaines éoliennes tournent à vitesse régulée. Dans ce dernier cas, ce sont les variations de vitesse autour du point de synchronisation qui peuvent poser un problème, les fondations sont très importantes et il est peu envisageable, dans la plupart des cas, de les enlever en cas de retrait de l'éolienne, la fiabilité et la disponibilité des éoliennes à pales (facteur de charge) sont relativement éloignées de 100% compte tenu de leur fragilité et de leur complexité demandant des interventions relativement fréquentes. Pour pallier en grande partie à ces problèmes, il a été développé des systèmes éoliens multi turbines pour la production d'énergie. Par exemple, le brevet FR 2 954 415 décrit un système éolien multi-turbines pour la production d'énergie sur terre, les turbines étant positionnées dans le col d'un système comprenant un convergent et un divergent. Selon un autre exemple, le brevet FR 2 954 268 décrit une barge comportant un dispositif éolien multi turbines pour la production d'énergie et d'eau, les turbines étant également positionnées dans le col d'un système comprenant un convergent et un divergent. Ces systèmes éoliens multi turbines permettent de convertir l'énergie éolienne possédant une bonne efficacité quelque soit la vitesse du vent avec un équipement plus stable, et moins onéreux qu'une éolienne classique. La présente invention concerne un système pour la production d'énergie, comportant un dispositif concentrateur d'énergie éolienne en forme de convergent dont la sortie communique avec l'entrée d'un élément machine comportant des moyens de captation de l'énergie éolienne, et un extracteur d'air en forme de divergent, ayant au moins une partie de ces moyens comprenant une enveloppe souple. La réalisation du système avec une enveloppe souple permet de réduire le poids du système. Le système selon l'invention L'invention concerne un système pour la production d'énergie comprenant un dispositif concentrateur d'énergie éolienne en forme de convergent, des moyens de captation de ladite énergie éolienne disposés en sortie dudit dispositif concentrateur et un extracteur d'air en forme de divergent disposé en sortie desdits moyens de captation. Au moins une partie dudit dispositif concentrateur et/ou desdits moyens de captation et/ou dudit extracteur d'air comprend une enveloppe souple. Selon l'invention, ladite enveloppe souple est en Kevlar ®, en polyazole, en polyester, en PVC ou en élastomère. Avantageusement, ladite enveloppe souple est armée, notamment par des fils en fibres synthétiques ou par des fils métalliques. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit système comprend une structure évidée sur laquelle est fixée et tendue ladite enveloppe souple. Selon un premier aspect, ladite enveloppe souple est disposée à l'intérieur de ladite structure évidée. Avantageusement, ladite structure évidée est une structure rigide métallique. De préférence, ladite enveloppe souple comprend des moyens de fixation à ladite structure rigide, lesdits moyens de fixation comportant un renfort de ladite enveloppe souple, ledit renfort comprenant un insert métallique taraudé pour le passage d'un élément fileté traversant ladite structure métallique. Selon un deuxième aspect, ladite structure évidée est réalisée par des câbles tendus. De manière avantageuse, lesdits câbles tendus sont en acier inoxydable, à base de fibres synthétiques ou en matériau composite. Ladite enveloppe souple peut être fixée auxdits câbles tendus par des moyens d'assemblage disposés au niveau d'au moins une intersection desdits câbles tendus. De préférence, lesdits moyens d'assemblage comprennent des moyens de maintien desdits câbles et des moyens de fixation de ladite enveloppe souple insérés dans au moins un renfort de ladite enveloppe souple. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, ladite enveloppe souple comprend deux toiles étanches fermées à leurs extrémités. Avantageusement, ladite enveloppe souple est gonflée par injection d'un gaz sous pression, notamment de l'air, de l'argon ou de l'hélium. De préférence, ladite enveloppe souple gonflée est posée et maintenue sur un support au moyen d'au moins un câble d'attache. Selon l'invention, lesdits moyens de captation actionnent au moins une turbine, un alternateur et/ou un compresseur de gaz et/ou une pompe. De préférence, lesdits moyens de captation comprennent plusieurs turbines. De manière avantageuse, au moins une desdites turbines comporte des moyens d'occultation et des moyens de commande. En outre, l'invention concerne une barge flottante comportant au moins un système de production d'énergie selon l'invention. Avantageusement, ladite barge comporte au moins un flotteur contenant des moyens de stockage de l'énergie fournie par lesdits moyens de captation. Selon une variante de réalisation de l'invention, ladite barge comporte deux flotteurs reliés par une liaison rigide, de telle sorte que lesdits deux flotteurs et ladite liaison rigide forment un triangle supportant au moins deux systèmes de production d'énergie. 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 représente un système pour la production d'énergie selon l'invention. La figure 2 illustre un système avec une structure métallique rigide selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 3 illustre des moyens de fixation pour le premier mode de réalisation de l'invention. La figure 4 illustre un système avec une structure composée de câbles tendus selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 5 illustre des moyens d'assemblage pour le deuxième mode de réalisation de l'invention. Les figures 6a à 6c illustrent un système avec une enveloppe gonflée selon un troisième mode de réalisation respectivement en vue de face, de gauche et de droite. La figure 7 illustre un système multi turbines selon l'invention équipé de volets d'obturation. La figure 8 illustre une barge flottante équipée d'un système selon l'invention. Les figures 9a et 9b illustrent deux modes de réalisation de la barge flottante. Description de différents modes de réalisation de l'invention Le système faisant l'objet de l'invention vise à capter l'énergie du vent avec une très grande efficacité, dans des conditions de vitesse de vent 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 plus élevée que celle produite par une éolienne classique à pales mais surtout de réduire son coût de fabrication en utilisant une structure ainsi que des matériaux mieux adaptée pour son utilisation en mer loin des côtes. Ainsi, l'éolienne selon l'invention permet une bonne adéquation entre efficacité et coût. La figure 1 illustre schématiquement un système de production d'énergie selon l'invention qui comprend, relativement à la direction du vent V, trois éléments principaux : en amont, un système concentrateur d'énergie 1 se présente sous la forme d'un convergent, par exemple un cône, ou équivalent à un cône. Le vent entre dans ce premier élément 1 au travers de la surface d'entrée 4 et sort au travers de l'aire réduite de la surface 5. Lors de la traversée du convergent, la vitesse de l'air augmente inversement 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. L'élément d'entrée 1 peut être conçu sous une forme rigoureusement conique avec des surfaces d'entrée et de sortie, circulaires, carrées, rectangulaires, ou sous la forme de tout autre polygone. en aval de l'élément concentrateur 1, des moyens de captations 2 de l'énergie éolienne, pouvant regrouper une ou plusieurs turbines captant une partie de l'énergie cinétique de l'air et entraînant divers types de machines convertissant l'énergie mécanique, disponible en bout d'arbre des 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 5 et sort au travers de la surface 6. en aval des moyens de captation 2, un élément divergent 3 permet l'évacuation de l'air absorbé par le convergent 1 et ralenti par les moyens de captation ayant capté une partie de l'énergie cinétique de l'air d'entrée. L'air est évacué au travers de l'aire élargie de la surface de sortie 7. Lors de la traversée du 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 6 et 7. Le divergent peut être entouré d'une enveloppe convergente de plus grande dimension que le concentrateur d'énergie en amont de façon à capter une énergie cinétique supplémentaire non captée par le concentrateur amont et pouvant servir à activer l'évacuation de l'air dans le divergent. Pour faciliter la sortie de l'air, l'extracteur d'air 3 peut comprendre facultativement des moyens pour faciliter la sortie de l'air, ces moyens peuvent être réalisés par un second cône convergent et d'ouverture orientée dans la direction du vent. L'air pénétrant dans le second cône est dirigé avec une énergie cinétique élevée vers l'intérieur de l'extracteur d'air en vue de l'entraînement de l'air sortant des moyens de captation avec une énergie cinétique plus faible. L'invention porte sur l'allègement de la structure du système de production d'énergie à partir du vent en forme de convergent-divergent, par le fait qu'au moins une partie du système comprend une enveloppe souple. L'enveloppe souple réalise au moins une partie des parois du système convergent-divergent, et donne la forme souhaitée au système convergent-divergent. L'enveloppe souple peut être une bâche ou une toile, dont le poids est inférieur à un carter (enveloppe) métallique, notamment en acier ou en aluminium. L'enveloppe souple peut être en Kevlar ®, en polyazole, en polyester, en PVC ou en tout autre alliage élastomère et peut être armée, notamment par des fils en fibres synthétiques ou des fils métalliques. Ces matériaux assurent une résistance aux conditions atmosphériques sévères (froid chaud, grêle, gel...), et le cas échéant au milieu marin et présentent une grande résistance aux efforts mécaniques. Par exemple, les bâches antieffraction, résistantes notamment aux cutters, dont les applications sont principalement destinées aux transports routiers, peuvent être utilisées en tant qu'enveloppe souple. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'enveloppe souple est fixée et tendue sur une structure évidée. On appelle structure évidée, une structure pour laquelle les faces (frontales, latérales, supérieure et inférieure) ne sont pas pleines, c'est-à-dire que cette structure ne comporte pas de parois. Cette structure évidée peut être rigide ou semi-rigide. Avantageusement, l'enveloppe souple est fixée et tendue à l'intérieur de la structure évidée, ce qui permet d'obtenir une surface de toile lisse présentant une faible résistance au vent pénétrant dans le système. Selon une première variante de ce mode de réalisation, la structure évidée est une structure rigide métallique. Un exemple de cette variante est illustré sur la figure 2. La structure 9 est constituée de barres métalliques délimitant notamment la forme sensiblement tronconique de caissons qui définissent le dispositif concentrateur 1, les moyens de captation 2 et l'extracteur d'air 3. Tel que représenté, des barres métalliques de la structure 9 peuvent également être implantées au niveau des diagonales des caissons afin d'assurer une meilleure tenue mécanique pour la fixation et tension de l'enveloppe souple 8. La structure 9 repose sur un support 11 pour son installation sur terre ou sur une barge flottante. La bâche ou toile 8 est d'abord accrochée sur la structure 9 coté intérieur de façon à ce qu'elle soit simplement soutenue par celle-ci. Ensuite elle est tendue à l'aide de moyens de tension non représentés sur la figure 2. Une fois la bâche 8 tendue, elle est fixée définitivement sur la structure à l'aide de moyens de fixation 10 régulièrement répartis sur la structure 9. Tel que représenté sur la figure 2, l'extracteur d'air 3 comporte de manière facultative des moyens 29 pour faciliter la sortie de l'air. Ces moyens 29 peuvent également comprendre une architecture similaire à l'extracteur d'air (structure évidée et enveloppe souple). La figure 3 représente un exemple de réalisation des moyens de fixation 10 sur l'enveloppe souple 8. Au niveau de l'enveloppe souple 8, les moyens de fixation sont constitués notamment par des renforts 12 régulièrement espacés, la structure 9 comportant quant à elle une pluralité de points de passage pour les moyens de fixation. Les renforts 12 comprennent des inserts métalliques, notamment en acier inoxydable 13, pour recevoir des vis ou des rivets de fixation 114 (ou analogues) qui traversent la structure 9. Des lumières 115 dans la structure 9 au niveau des vis de fixation 114 permettent de tendre l'enveloppe 8 avant de la fixer définitivement sur celle-ci. D'autres moyens de fixation peuvent être envisagés, notamment des moyens par pinçage de l'enveloppe souple 8. Selon une deuxième variante de ce premier mode de réalisation de l'invention, la structure évidée est une structure semi rigide formée au moyen de câbles tendus. Les câbles tendus peuvent être en acier inoxydable, à base de fibres synthétiques ou en matériau composite. La figure 4 représente un exemple de cette variante de réalisation. Sur cette figure, l'enveloppe souple 8 n'est pas représentée. La structure semi rigide est formée par des tubes rigides 15 et par des câbles tendus 14 montés sur les tubes rigides 15. Les tubes rigides 15 délimitent notamment les bases et une génératrice de la forme sensiblement tronconique qui défini le dispositif concentrateur 1, les moyens de captation 2 et l'extracteur d'air 3. L'ensemble formé par les tubes rigides 15 et les câbles 14 repose sur un support 11 pour son installation sur terre ou sur une barge flottante. De préférence, les câbles tendus 14 forment sensiblement un quadrillage définissant la forme sensiblement tronconique des éléments 1, 2 et 3. Les câbles 14 sont tendus au moyen de dispositifs de tension des câbles 16 fixés sur les tubes rigides 15. L'enveloppe souple 8 est fixée et tendue sur les câbles par des moyens d'assemblage 17 régulièrement répartis, notamment au niveau des intersections de deux câbles 14. Tel que représenté sur la figure 4, l'extracteur d'air 3 comporte de manière facultative des moyens 29 pour faciliter la sortie de l'air. La figure 5 représente un exemple de réalisation des moyens d'assemblage 17 permettant le maintien des deux câbles 14 se croisant et la fixation de l'enveloppe souple 8. Pour cela, les moyens d'assemblage 17 comprennent des moyens de maintien 18 des deux câbles 14 et des moyens de fixation de l'enveloppe souple 8. Les moyens de maintien 18 des câbles 14 comprennent deux alésages perpendiculaires pour le passage des deux câbles et une vis de maintien 19 des câbles. Les moyens de fixation de l'enveloppe souple comportent des renforts 12. Les renforts 12 comprennent des inserts métalliques non corrosifs, par exemple en acier inoxydable, pour recevoir des vis ou des rivets de fixation 20 qui sont insérés dans les moyens de maintien 18. D'autres moyens de fixation peuvent être envisagés, notamment des moyens par pinçage de l'enveloppe souple 8 et des câbles 14. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'enveloppe souple peut être gonflée afin de donner la forme souhaitée à au moins une partie du système de production d'énergie. L'enveloppe souple pouvant constituer le convergent et le divergent peut être réalisée à partir de deux toiles étanches fermées à leurs extrémités pour réaliser un volume fermé pouvant être gonflé. La figure 6 représente un exemple de ce deuxième mode de réalisation. La figure 6a est une vue de face du système, la figure 6b une vue de gauche et la figure 6c une vue de droite. La double enveloppe souple 8 est mise en forme en injectant un gaz sous pression 23 au travers d'une valve 22 pour donner la forme du convergent 1 et du divergent 3. Le dispositif concentrateur 1 et l'extracteur d'air 3 possèdent une telle enveloppe gonflée. Ces deux parties de forme tronconique sont assemblées respectivement en entrée et en sortie des moyens de captation 2 pour former la structure globale du système de production d'énergie. La pression du gaz à l'intérieur de la double enveloppe est ajustée de façon à obtenir une surface de toile suffisamment lisse dans le but de réduire au maximum les pertes aux parois lors du passage du vent dans le convergent-divergent. De façon non limitative, le gaz injecté peut être de l'air, de l'argon ou de l'hélium. Ce mode de conception permet de s'affranchir d'une structure mécanique lourde et coûteuse. Cet ensemble est posé et maintenu sur un support 21 au moyen de câbles d'attache 24 enlaçant l'ensemble comme représenté sur la figure 6a. Par ailleurs pour ce mode de réalisation, les moyens de captation 2 qui se trouvent insérés entre la structure convergente 1 et la structure divergente 3 ne comprennent pas d'enveloppe souple et sont constitués en matériau rigide ultraléger (aluminium, béton cellulaire, etc.). La structure des moyens de captation 2 peut utiliser, par exemple, des matériaux en forme de nid d'abeilles, permettant ainsi d'obtenir un bon compromis entre le poids de la structure et la charge à supporter due aux moyens de captation 2 de l'énergie éolienne. Les moyens de captation peuvent être constitués d'une seule turbine, ou d'une pluralité de turbines avec leurs moyens de conversion appropriés pour transformer l'énergie du vent en énergie mécanique. Les moyens de captation peuvent actionner au moins une turbine pour transformer l'énergie du vent en énergie mécanique, un alternateur pour transformer l'énergie mécanique en énergie électrique, et/ou au moins un compresseur pour la compression d'un gaz (air ou autre) et/ou au moins une pompe pour le relevage de la hauteur hydrostatique d'un liquide. Les turbines peuvent être couplées indépendamment à des alternateurs, des compresseurs ou des pompes au moyen d'un dispositif d'embrayage approprié. Les alternateurs peuvent être de type synchrone ou asynchrone. L'utilisation d'une pluralité de turbines, tel que décrit notamment dans les brevets FR 2 954 415 et 2 954 268, permet une bonne adéquation du système entre efficacité et coût. En effet, un tel système multi turbines peut fonctionner, par sa conception, dans des conditions de vitesse très faible à très élevée et permet d'obtenir une disponibilité de l'équipement proche de 100 `Vo. De plus, comparé à une éolienne traditionnelle à pales, la fabrication, le montage et le contrôle des turbines est simplifié. Dans ce cas, les moyens de captation de l'énergie éolienne sont constitués d'un ensemble de machines pouvant être montées, par exemple, en rectangle ou en cercle. L'invention ne se limite pas à ces exemples de configurations géométriques. Comparées à des éoliennes à pales, les turbines de la présente invention sont de très petit diamètre (à l'échelle métrique), 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 un multiple ou un sous 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 l'asservissement de la vitesse de rotation des turbines ainsi que de leur couple pour des vents variés, celles ci peuvent entraîner en direct les machines convertissant l'énergie que ce soit des alternateurs, des compresseurs ou des pompes sans nécessiter la présence de multiplicateurs de vitesse. De façon à faciliter et à ne pas perturber 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, dans le prolongement du cône d'entrée 1 (figure 7). Le nombre d'éléments turbines 27 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 27 individuelle. Ainsi, cela permet de s'approcher d'un fonctionnement à vitesse constante et toujours proche du rendement optimum. Certaines turbines 27 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. De façon à canaliser l'air dans les turbines 27 celles-ci sont équipées d'un mini convergent 26, et sont équipées d'un divergent 35 pour guider l'air affaibli de son énergie vers le divergent du récupérateur d'énergie. La stratégie peut être : - Par vent faible, la plupart des turbines 27 sont à l'arrêt jusqu'au maintien en rotation d'une seule turbine 27 pour un vent à l'entrée du cône 1 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 27 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. - 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 conventionnelle à pales qui est, soit arrêtée, soit plafonnée en puissance pour une question de protection mécanique de certains 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 25 disposés dans la paroi du cône d'entrée 1 sont actionnés de façon à dévier une partie de l'air (donc de son énergie) vers l'extérieur du cône d'entrée 26 des turbines et ainsi maintenir une vitesse optimum à l'entrée de chaque turbine 27. Ces moyens de contournement 25 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 insuffisant de turbines en fonctionnement aurait tendance à faire fonctionner les turbines en sur régime (vitesse trop élevée avec un rendement diminué associé à des contraintes mécaniques élevées). Ces conditions de fonctionnement permettent à chaque turbine de travailler dans sa zone de rendement maximal. Les turbines 27 sont mises en service ou arrêtées, par l'utilisation de volets d'obturation 28 en amont ou en aval (tel qu'illustré en figure 7) des turbines 27 de façon à faciliter ou interrompre le flux d'air. L'ouverture de ces volets 28 est éventuellement ajustable de façon à contrôler la vitesse ou la puissance captée au niveau de chaque turbine. L'ouverture totale ou partielle des volets 28 est régit par un système de contrôle en fonction des conditions atmosphériques, du choix des turbines (disponibilité - maintenance - localisation au niveau de leur disposition matricielle) et des besoins énergétiques (production d'électricité ou stockage de l'énergie). Le dispositif d'obturation 28 peut être, par exemple, de type clapet, diaphragme, et équipé d'un servomoteur ou d'un dispositif à commande hydraulique ou pneumatique. Les turbines 27 sont de taille métrique et de type tri-pales. En outre, l'invention concerne une barge flottante sur laquelle est disposé au moins un système de production d'énergie tel que décrit précédemment, afin de pouvoir utiliser le système en mer. La diminution du poids permise par l'utilisation de l'enveloppe souple selon l'invention permet de faciliter la construction de la barge : la stabilité et la flottaison peuvent être obtenues en diminuant la taille des différents éléments, notamment des flotteurs, ce qui rend l'ensemble moins complexe et moins onéreux. La figure 8 représente un exemple de barge selon l'invention. L'ancrage 33 du flotteur 30 peut être de type "touret" ou "bouée" 32 avec raccord tournant pour que le support puisse s'orienter, facilement, face au vent. Le profil du support flottant est étudié de façon à ce que les courants marins et les vagues interagissant sur la coque perturbent au minimum son orientation. Dans le cas de fort courant marin ou de vague importante, l'orientation du support flottant peut être assistée par de mini-propulseurs 36 situés sous le flotteur diamétralement opposés à l'ancrage de type touret. Le support flottant 30 peut être une barge, des flotteurs de type "Catamaran", une bouée, etc. Il est conçu dans des matériaux solides et résistants vis à vis des conditions météorologiques sévères et de l'agressivité de l'eau de mer. Ces matériaux peuvent être par exemple en béton armé (ferrociment) ou en acier ou tout autres types de matériaux qui résistent bien à la corrosion. Par exemple, il est connu de l'homme du métier qu'un support flottant en béton armé est plus résistant dans le temps qu'une coque en acier. Le support flottant peut être creux pour servir de stockage tampon d'énergie. La représentation de la figure 8 non limitative montre que le système multi-turbines 2 est surélevé du support flottant 30 d'environ 10 mètres grâce au support 11 pour éviter que les vagues pénètrent dans le convergent-divergent par mer très agitée. Tel que représenté sur la figure 8, l'extracteur d'air 3 comporte de manière facultative des moyens 29 pour faciliter la sortie de l'air. Deux exemples de structure de barge sont proposés sur les figures 9a et 9b. La figure 9a représente une barge stabilisée par deux bouées latérales sur lequel est fixé un système multi-turbines. La figure 9b montre une structure en triangle qui peut recevoir deux systèmes éoliens multi-turbines. Le triangle est formé par deux flotteurs 30 et une barre de liaison 34, qui relie les deux flotteurs 30. Cette structure d'agencement des supports flottants présente une bonne stabilité. D'autres agencements peuvent être réalisés afin d'optimiser, d'un point de vue coût-robustesse, l'ensemble "support flottant - éolienne". De plus, le flotteur peut comprendre des moyens de stockage 31 de l'énergie fournie par les moyens de captation 2. Il peut s'agir de batteries électriques ou d'un mini-CAES (de l'anglais "Compressed air energy storage", qui désigne un système de stockage d'énergie d'air comprimé). En effet, dans le cas où le réseau électrique n'a pas besoin de toute l'énergie fournie par les champs d'éolienne, le surplus d'énergie peut être stocké pour une utilisation ultérieure. On réduit ainsi fortement les inconvénients liés au caractère intermittent de cette énergie. Plusieurs scénarii de stockage peuvent être réalisés. Par exemple, un des scénarii consiste à utiliser le surplus d'électricité fourni par les alternateurs pour la stocker temporairement dans des batteries ou sous forme d'air comprimé. Les moyens de stockage 31 (batteries, compresseurs, etc.) peuvent être disposés à l'intérieur du support flottant 30. Prenons l'exemple où le surplus d'énergie est stocké sous forme d'air comprimé (mini-CAES) dans des unités de stockage au travers de compresseurs de moyenne puissance alimentés par l'électricité fournie par les alternateurs. De façon à minimiser les pertes calorifiques de la chaîne de stockage, les compresseurs sont installés proche des unités de stockage situées à l'intérieur du support flottant de façon à réduire au maximum les pertes dues au transfert du gaz chaud de la zone de compression vers la zone de stockage. Par ailleurs, l'unité de stockage constituée d'une multitude de tubes rigides est parfaitement isolée pour conserver la température du gaz. Quant aux compresseurs, pour minimiser leur perte calorifique une solution consiste à utiliser, par exemple, l'énergie de vaporisation de l'eau pour convertir une partie de l'énergie thermique dissipée par les compresseurs en énergie latente de vaporisation ou tout autre moyen de récupération et stockage de la chaleur. Alternativement, l'énergie électrique provenant des alternateurs est aiguillée vers ces moyens de stockage 31 à travers des commutateurs de puissance pilotés par un microcontrôleur. Le microcontrôleur a pour but de donner l'ordre aux commutateurs de diriger l'énergie électrique provenant des alternateurs soit vers le réseau soit vers les moyens de stockage selon l'état du réseau électrique (réseau intelligent). En cas de vent insuffisant ou de demande élevée du réseau électrique, cette énergie stockée sera reconvertie en électricité à travers un "expander" (détendeur) et une génératrice. Un autre exemple de scénario consiste à placer le compresseur sur le même axe que l'alternateur. Dans ce cas, l'énergie fournie aux compresseurs est directement l'énergie mécanique transmise par la turbine. Les compresseurs sont alors de petite taille (faible puissance) et leur nombre est le même que celui des turbines. La chaîne de transmission "turbine-alternateur-compresseur" est constituée d'au moins un arbre de transmission couplé des moyens d'embrayage. REVENDICATIONS1) Système pour la production d'énergie comprenant un dispositif concentrateur (1) d'énergie éolienne en forme de convergent, des moyens de captation (2) de ladite énergie éolienne disposés en sortie dudit dispositif concentrateur (1) et un extracteur d'air (3) en forme de divergent disposé en sortie desdits moyens de captation (2), caractérisé en ce qu'au moins une partie dudit dispositif concentrateur (1) et/ou desdits moyens de captation (2) et/ou dudit extracteur (3) d'air comprend une enveloppe souple (8). 2) Système selon la revendication 1, dans lequel ladite enveloppe souple (8) est en Kevlar ®, en polyazole, en polyester, en PVC ou en élastomère. 3) Système selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel ladite enveloppe souple (8) est armée, notamment par des fils en fibres synthétiques ou par des fils métalliques. 4) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit système comprend une structure évidée sur laquelle est fixée et tendue ladite enveloppe souple (8). 5) Système selon la revendication 4, dans lequel ladite enveloppe souple (8) est disposée à l'intérieur de ladite structure évidée. 6) Système selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel ladite structure évidée est une structure rigide métallique (9). 25 7) Système selon la revendication 6, dans lequel ladite enveloppe souple (8) comprend des moyens de fixation à ladite structure rigide, lesdits moyens de fixation comportant un renfort (12) de ladite enveloppe souple (8), ledit renfort (12) comprenant un insert métallique (13) taraudé pour le passage d'un élément fileté (114) traversant ladite 30 structure métallique (9). 8) Système selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel ladite structure évidée est réalisée par des câbles tendus (14). 35 9) Système selon la revendication 8, dans lequel lesdits câbles tendus (14) sont en acier inoxydable, à base de fibres synthétiques ou en matériau composite. 10) Système selon l'une des revendications 8 ou 9, dans lequel ladite enveloppe souple (8) est fixée auxdits câbles tendus (14) par des moyens d'assemblage (18) disposés au niveau d'au moins une intersection (17) desdits câbles tendus (14). 11) Système selon la revendication 10, dans lequel lesdits moyens d'assemblage (18) comprennent des moyens de maintien (19) desdits câbles (14) et des moyens de fixation (20) de ladite enveloppe souple insérés dans au moins un renfort (12) de ladite enveloppe souple (8). 12) Système selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel ladite enveloppe souple (8) comprend deux toiles étanches fermées à leurs extrémités. 13) Système selon la revendication 12, dans lequel ladite enveloppe souple (8) est gonflée par injection d'un gaz sous pression, notamment de l'air, de l'argon ou de l'hélium. 14) Système selon la revendication 13, dans lequel ladite enveloppe souple gonflée (8) est posée et maintenue sur un support (21) au moyen d'au moins un câble d'attache (24). 15) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de captation (2) actionnent au moins une turbine, un alternateur et/ou un compresseur de gaz et/ou une pompe. 16) Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de captation (2) comprennent plusieurs turbines (27). 17) Système selon la revendication 16, dans lequel au moins une desdites turbines (27) comporte des moyens d'occultation (28) et des moyens de commande. 18) Barge flottante caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un système de production d'énergie selon l'une des revendications précédentes. 19) Barge selon la revendication 18, dans laquelle ladite barge comporte au moins un flotteur (30) contenant des moyens de stockage (31) de l'énergie fournie par lesdits moyens de captation (2). 20) Barge selon l'une des revendications 18 ou 19, dans laquelle ladite barge comporte deux flotteurs (30) reliés par une liaison rigide (34), de telle sorte que lesdits deux flotteurs (30)et ladite liaison rigide (34) forment un triangle supportant au moins deux systèmes de production d'énergie.