Eolien terrestre : un mât de mesures plus performant pour une meilleure exploitation des parcs

Des chercheurs de l’Institut Fraunhofer pour l’énergie éolienne et de génie des systèmes énergétiques (IWES) de Kassel (Hesse) ont mis en place un nouveau mât de mesures qui permettra une gestion plus efficace des parcs éoliens terrestres.

Des scientifiques installent le nouveau mât de 200m de haut
Crédits : Fraunhofer IWES

Ce mât, haut de 200 mètres, est le plus grand d’Europe pour l’éolien. Les mâts classiques actuels mesurent en effet une centaine de mètres ; cependant, avec les méthodes de mesures traditionnelles, ils ne sont pas suffisants pour le dimensionnement des éoliennes les plus modernes, à la fois plus hautes (la taille de leurs pales atteint parfois 200 mètres de haut) et plus puissantes. La dynamique des vents à une telle hauteur au-dessus du sol est en effet mal connue, d’autant plus en terrains complexes tels que des bois ou des collines, qui génèrent des turbulences et influencent le vent jusqu’à une altitude élevée. Des mesures à de telles hauteurs sont donc nécessaires pour continuer à développer les modèles de calcul de rendement énergétique.

Ce nouveau mât est ainsi doté d’anémomètres à ultrasons qui peuvent déterminer spatialement la vitesse et la direction du vent, donnant une image exacte des turbulences. Il est en outre pourvu d’anémomètres à coupelles traditionnels qui mesurent ces mêmes grandeurs à différentes altitudes. La pression atmosphérique, le taux d’humidité, la température de l’air, les précipitations et la durée d’ensoleillement sont également relevés, ce qui permet de déterminer leur influence sur les conditions de vent. Ainsi, l’alignement et le dimensionnement optimaux des éoliennes peuvent être fixés, permettant de choisir le type d’éoliennes adapté au terrain considéré.

Cette nouvelle installation permettra également de développer des normes pour de nouvelles méthodes de mesures au sol à l’aide de LIDAR (Light Detection And Ranging), un instrument utilisant des lasers optiques pouvant relever à distance des profils de vent jusqu’à plusieurs centaines de mètres de hauteurs. Jusqu’à présent, le LIDAR ne pouvait être utilisé seul pour effectuer les observations nécessaires aux calculs de rendement, par manque d’étalon pour dimensionner l’appareil. En cas de succès des prises de mesures par le nouveau mât, ce dernier pourrait à terme n’être plus nécessaire.

Pour en savoir plus, contacts :

Tobias Klass, directeur du projet de recherche « utilisation de l’énergie éolienne terrestre », soutenu par le Ministère fédéral de l’environnement – Institut Fraunhofer pour l’énergie éolienne et de génie des systèmes énergétiques (IWES) – tél. : +49 561 7294 447, fax : +49 561 7294 260 – email : tobias.klaas@iwes.fraunhofer.de – http://www.iwes.fraunhofer.de/

Sources :

« Windenergie besser vorhersagen », dépêche idw, communiqué de presse de la Société Fraunhofer – 07/09/2012 – http://idw-online.de/de/news494241

Rédacteurs :

Hélène Benveniste, helene.benveniste@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr