eolienne

Vents

La caractérisation fine des vents, un paramètre crucial pour les EMR

Connaître précisément les vents : une nécessité pour le développement des EMR

La définition et la conception optimale de projets EMR nécessite une connaissance précise des propriétés de l’écoulement atmosphérique telle que la variabilité spatio-temporelle du vent à la hauteur du moyeu des éoliennes, son cisaillement vertical ou l’intensité et la structure de la turbulence. Ces paramètres sont utilisés à plusieurs niveaux, notamment pour :

  • l’estimation de la ressource énergétique éolienne sur un site donné,
  • l’optimisation de la production d’électricité et la réduction de l’usure des machines,
  • l’estimation des chargements sur les éoliennes comprenant les chargements extrêmes pour la survie des systèmes en conditions de tempêtes et les chargements moyens pour le dimensionnement en fatigue,
  • l’installation en mer des systèmes EMR ainsi que les interventions d’opération et de maintenance.

En général, les conditions de vents peuvent être obtenues par le biais de mesures in situ sur le site d’intérêt, d’observations par satellite, de simulations numériques… Cependant, les effets régionaux et locaux sont importants, en particulier pour les domaines côtiers et les mers continentales où les conditions atmosphériques sont fortement modifiées par la topographie des régions environnantes. France Énergies Marines mène depuis plusieurs années des projets de R&D, avec les principaux acteurs du secteur éolien, portant sur les champs de vents à différentes échelles spatiales. L’Institut étudie également la faisabilité de développer une plateforme de recherche en mer dédié à l’éolien offshore (Projet FOWRCE SEA).

Une approche multicritère pour la sélection de sites destinés à l’éolien flottant

Un projet Interreg visant à évaluer le potentiel de l’Arc Atlantique européen pour le déploiement de l’éolien flottant est actuellement en cours (Projet ARCWIND). Il propose une approche multicritères de sélection des emplacements des parcs éoliens, sélection à laquelle sont associés différents développeurs de technologies. France Énergies Marines y contribue scientifiquement au travers de l’amélioration de la représentation des états de mer de tempête dans l’Atlantique Nord-Est.

Une caractérisation fine du vent pour mieux évaluer la ressource

France Energies Marines coordonne un projet collaboratif dont l’objectif est d’améliorer la caractérisation fine du vent afin de réduire les incertitudes dans l’évaluation des ressources et la conception des éoliennes (Projet CARAVELE). Ce projet se concentre sur l’exploitation conjointe des champs de vent modélisés et des observations in situ et satellitaires. Les effets de couplage entre l’océan et l’atmosphère à travers l’effet des déferlantes sur le décollement du vent au-dessus des vagues sont également étudiés. Des expérimentations menées dans le canal d’essais de l’Université de Miami vont permettre d’améliorer la restitution des vents extrêmes pour le dimensionnement des éoliennes grâce aux images satellitaires.

Une meilleure connaissance des interactions entre mer et atmosphère

Un nouveau projet collaboratif va être lancé à l’initiative de France Énergies Marines afin de mettre en place une chaîne numérique dédiée capable de simuler avec précision les conditions de vents, de vagues et de courants dans le Golfe du Lion (Projet CASSIOWPE). Cette zone va accueillir trois fermes pilotes et plusieurs fermes commerciales d’éoliennes flottantes à court et moyen terme. Le projet se concentrera sur l’amélioration de la capacité des modèles numériques couplant la mer et l’atmosphère pour capturer les conditions vent, de vagues et de circulation dans les conditions difficiles et spécifiques du Golfe du Lion (Mistral, Tramontane, tempêtes hivernales). Les outils numériques seront validés de manière intensive en utilisant les données in situ et satellitaires existantes. Une base de données des conditions météo-océaniques dans le Golfe du Lion pourra ainsi être proposée. Celle-ci nourrira des estimations de la ressource éolienne et des contraintes aérodynamiques et hydrodynamiques à considérer dans le dimensionnement des éoliennes flottantes.

Crédit photo : Alba Fotos / Pixabay

Projets

En cours

ARCWIND

Adaptation et mise en œuvre des technologies de conversion de l'énergie éolienne flottante pour la région Atlantique

En cours

CARAVELE

Caractérisation du vent pour les applications aux énergies marines renouvelables

En cours

CASSIOWPE

Caractérisation des interactions entre l’atmosphère et la surface de la mer pour le déploiement de l’éolien offshore dans le Golfe du Lion

En cours

FOWRCE SEA

Plateforme de recherche en mer pour l’éolien offshore

Terminé

MEDSEA CHECKPOINT

Evaluation du système de surveillance à l'échelle de la Méditerranée basée sur des applications ciblées

Services

Caractérisation de la ressource et des sites

Coordination et participation à des comités d’experts sur les EMR

Formations dans le domaine des énergies marines renouvelables

Interlocuteurs

Jean-Francois Filipot

Jean-Francois Filipot

Responsable R&D caractérisation de sites

Maxime Thiebaut

Maxime Thiébaut

Chercheur en analyse de données météo-océaniques

News

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