DRACCAR-NEMO

Nouvelles méthodes pour la mesure et la modélisation de la turbulence éolienne en mer

Contexte

Une des phases clés dans le développement d’un projet éolien est l’évaluation complète des conditions de vent, car elle essentielle pour déterminer la faisabilité financière du projet.

Si les caractéristiques du flux moyen (vitesse, direction) sont relativement simples à évaluer à l’aide d’outils de modélisation ou de mesure, l’incertitude liée à la caractérisation de la turbulence à différentes échelles conduit les développeurs de technologies éoliennes à faire preuve d’une grande prudence.

Objectif

Fournir des méthodologies et des outils pour une évaluation complète de la turbulence sur les potentiels sites éoliens offshores

Principales réalisations

Mesures de la turbulence atmosphérique

• Mise au point de la méthode de reconstruction de la turbulence avec un double lidar déployé à terre sur laquelle repose TwinDAR©
• Développement d’une méthode de correction spectrale du mouvement pour les lidars flottants, améliorant considérablement la précision de l’estimation de la turbulence
• Mise en oeuvre du modèle multifractal universel pour les statistiques de turbulence d’ordre supérieur

Modélisation des écoulements turbulents

• Quantification de l’impact des effets côtiers et de la stabilité atmosphérique sur la turbulence éolienne en mer
• Mise au point d’une méthode améliorée d’estimation de l’énergie cinétique de turbulence (TKE) pour les modèles méso-échelle, permettant d’obtenir une meilleure concordance avec les observations issues de lidars

Reconstruction des paramètres de vents offshores avec des méthodes basées sur les données

• Étude exploratoire des approches statistiques et d’apprentissage automatique pour l’estimation des paramètres éoliens offshores à partir de mesures terrestres et de résultats de modèles numériques

Ressources générées

TwinDAR©, une solution logicielle permettant d’obtenir des mesures de l’intensité de la turbulence conformes aux normes du DNV à partir de lidars profilants installés à terre
Algorithme de compensation de mouvement permettant une mesure précise de la turbulence à partir de lidars flottants ou mobiles

Fiche du projet

Pitch vidéo

Webinaire

Rapports publics

Conclusion

Ces travaux ont permis de consolider les fondements scientifiques et technologiques de l’évaluation de l’éolien offshore en combinant des méthodologies lidar de pointe, des améliorations dans la modélisation de la turbulence et des approches émergentes d’apprentissage automatique, tout en contribuant directement au développement de TwinDAR©.

Partenaires

Ce projet était piloté par France Energies Marines.

Financement

Ce projet a bénéficié d’une aide de l’Etat gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre du plan d’investissement France 2030 (ANR-10-IEED-0006-34). Il a également eu le soutien financier de la région Normandie et de l’Union européenne, de l’Ifremer, du Pôle Mer Méditerranée et des régions Occitanie et SUD Provence-Alpes-Côte d’Azur.