English version
Flux RSS
Accueil
Accueil > Compétences > Directions de recherche > Mécanique appliquée > Parcs éoliens – un agencement plus efficace grâce à la modélisation

Mécanique appliquée

Parcs éoliens – un agencement plus efficace grâce à la modélisation

Le développement des parcs éoliens nécessite un placement optimal des éoliennes les unes par rapport aux autres afin de maximiser la production de l’ensemble.

Si les turbines sont trop proches, les effets de sillage empêchent de fournir la pleine puissance et peuvent conduire à des problèmes de fatigue mécanique par effet de turbulence. Si elles sont trop éloignées, la ressource en vent n'est pas exploitée de manière optimale.

Les pertes de puissance dues au sillage actuellement mesurées en offshore peuvent atteindre les 40 %. Ainsi, optimiser le placement des éoliennes devient un véritable enjeu, et simuler de manière précise l’écoulement du vent au travers du parc est le moyen d’y parvenir. Cela est obtenu en modélisant les effets de sillages des éoliennes dans des conditions météorologiques représentatives, notamment du point de vue de la couche limite atmosphériquea.

Un tel modèle, élaboré par IFPEN, a été implémenté dans Meso-NH(1), le modèle météorologique à maille fine développé par le CNRM (Centre national de recherches météorologiques) et le Laboratoire d’aérologie. Les éoliennes y sont représentées par les efforts aérodynamiques qu’elles génèrent (traînée, portance), déterminés par des modèles simplifiés. Ainsi, le sillage des éoliennes est défini grâce à l’interaction des efforts aérodynamiques avec le vent, lui-même influencé par les phénomènes météorologiques.

Les études de validation ont été réalisées, sur la base d’essais en soufflerie (maquette représentant cinq éoliennes sur une colline). La comparaison calcul/expérience a été effectuée en étudiant les profils verticaux de vitesse de vent et d’intensité de turbulence, en aval de chacune des éoliennes(1). Il se vérifie donc que la prise en compte des conditions météorologiques apporte une meilleure prédiction du sillage généré par un parc éolien.

Ce nouvel outil va être employé pour étudier l’influence des conditions atmosphériques propres à l’offshore, afin :

  • d’optimiser l’agencement et la productivité des parcs,
      
  • et pour analyser leur impact environnemental potentiel sur la météorologie locale.

 

a- Partie de l’atmosphère où la présence de la surface terrestre (continentale ou océanique) est directement sensible.

 

Contacts scientifiques :   frederic.blondel@ifpen.fr  -  pierre-antoine.joulin@meteo.fr

Article paru dans Science@ifpen n° 34 - Octobre 2018

Publication

  1. P-A. Joulin et al., EWEA PhD Seminar, 2018
       

  


 

L'espace Découverte vous propose des clés pour comprendre les enjeux énergétiques du 21ème siècle liés à un développement durable de notre planète.

Liste de liens

  • Imprimer la page