15 - LA PHYSIQUE DES ÉOLIENNES
339
pratique 5 , les distances entre éoliennes situées dans un plan perpendiculaire au
vent dominant sont de l’ordre de trois à cinq diamètres d’éolienne. Les distances
entre plans sont plutôt de l’ordre de trois à neuf diamètres.
15.4.2. LOCALISATION DU PARC
L’optimisation de l’implantation du parc conduit à prendre en compte la puissance
moyenne du vent, mais aussi la rugosité h 0 du site. Celle-ci est définie comme l’altitude en dessous de laquelle la vitesse du vent s’annule. On peut paramétrer de
façon plus pratique, par
V
V
h
h
1
2
1
2
= ⎛
⎝
⎞
⎠
γ
, la variation de la vitesse du vent en fonction de
l’altitude. Les faibles valeurs de γ correspondent à de faibles valeurs de la rugosité,
ainsi qu’à une stabilisation de la vitesse du vent à faible altitude, ce qui favorise un
bon fonctionnement des éoliennes. Au contraire, pour les fortes valeurs de γ, la
vitesse du vent est notablement plus faible pour les pales en position basse qu’en
position haute, ce qui conduit à un déséquilibre gênant et à une efficacité réduite.
La rugosité et l’exposant peuvent être reliés par une formule telle que :
γ =
+
(
) +
0 096
0 016
0 24
0
0
2
,
log
,
log
,
h
h
Tableau II - Caractérisation de différents terrains par leur rugosité h 0
et l’exposant γ, selon la note 4
Nature du terrain
Rugosité h 0 [cm]
Exposant ␥
Plat (mer, herbes courtes...)
0 à 20
0,08 à 0,12
Peu accidenté (champs...)
20 à 200
0,13 à 0,16
Accidentés (bois...)
1000 à 1500
0,20 à 0,23
Très accidentés (villes...)
1000 à 4000
0,25 à 0,4
On voit qu’il y aura lieu de rechercher des implantations dans des endroits où le
vent peut se déplacer avec le moins d’obstacles possibles. Il faut aussi rechercher
des sites les plus ventés possible. La figure 15.11 est une carte des vents observés en Europe occidentale. Les zones les plus favorables se trouvent dans le Nord
des îles Britanniques et l’Ouest de la Scandinavie. La France est assez bien dotée
avec les côtes de la Manche, celles de Bretagne, et surtout le couloir Rhodanien.
On voit sur la figure à quel point la nature du terrain est importante pour le choix
d’un site, les plus favorables se situant sur les hauteurs face à la mer.
5 Voir l’excellent site www.windpower.org qui explique de façon très pédagogique de nombreux
aspects des éoliennes. Ce site émane d’ingénieurs danois.
339
pratique 5 , les distances entre éoliennes situées dans un plan perpendiculaire au
vent dominant sont de l’ordre de trois à cinq diamètres d’éolienne. Les distances
entre plans sont plutôt de l’ordre de trois à neuf diamètres.
15.4.2. LOCALISATION DU PARC
L’optimisation de l’implantation du parc conduit à prendre en compte la puissance
moyenne du vent, mais aussi la rugosité h 0 du site. Celle-ci est définie comme l’altitude en dessous de laquelle la vitesse du vent s’annule. On peut paramétrer de
façon plus pratique, par
V
V
h
h
1
2
1
2
= ⎛
⎝
⎞
⎠
γ
, la variation de la vitesse du vent en fonction de
l’altitude. Les faibles valeurs de γ correspondent à de faibles valeurs de la rugosité,
ainsi qu’à une stabilisation de la vitesse du vent à faible altitude, ce qui favorise un
bon fonctionnement des éoliennes. Au contraire, pour les fortes valeurs de γ, la
vitesse du vent est notablement plus faible pour les pales en position basse qu’en
position haute, ce qui conduit à un déséquilibre gênant et à une efficacité réduite.
La rugosité et l’exposant peuvent être reliés par une formule telle que :
γ =
+
(
) +
0 096
0 016
0 24
0
0
2
,
log
,
log
,
h
h
Tableau II - Caractérisation de différents terrains par leur rugosité h 0
et l’exposant γ, selon la note 4
Nature du terrain
Rugosité h 0 [cm]
Exposant ␥
Plat (mer, herbes courtes...)
0 à 20
0,08 à 0,12
Peu accidenté (champs...)
20 à 200
0,13 à 0,16
Accidentés (bois...)
1000 à 1500
0,20 à 0,23
Très accidentés (villes...)
1000 à 4000
0,25 à 0,4
On voit qu’il y aura lieu de rechercher des implantations dans des endroits où le
vent peut se déplacer avec le moins d’obstacles possibles. Il faut aussi rechercher
des sites les plus ventés possible. La figure 15.11 est une carte des vents observés en Europe occidentale. Les zones les plus favorables se trouvent dans le Nord
des îles Britanniques et l’Ouest de la Scandinavie. La France est assez bien dotée
avec les côtes de la Manche, celles de Bretagne, et surtout le couloir Rhodanien.
On voit sur la figure à quel point la nature du terrain est importante pour le choix
d’un site, les plus favorables se situant sur les hauteurs face à la mer.
5 Voir l’excellent site www.windpower.org qui explique de façon très pédagogique de nombreux
aspects des éoliennes. Ce site émane d’ingénieurs danois.