Analyse – Rapport Global Wind Energy Council (GWEC)

Analyse – Rapport Global Wind Energy Council (GWEC)

Analyse - Rapport Global Wind Energy Council (GWEC) 2024

Le rapport de Global Wind Energy Council (GWEC) montre une année 2023 record de la croissance mondiale de l’éolien avec une augmentation de la capacité connectée de 13%.

Il me semble toutefois important de relever 2 points fondamentaux :

L’éolien off-shore a connu une croissance beaucoup plus forte avec plus de 24% et le Global Wind Energy Council (GWEC) anticipe une croissance de 28% par an jusqu‘en 2028.
Le Facteur de charge est un élément-clé de l’efficacité des installations : il existe près de 10% de d’écart entre les installations chinoises et les installations américaines ! En clair, pour une même capacité installée, les installations américaines produiront 40% d’électricité en plus.

Pour des pays comme la France qui démarre la production avec deux champs éoliens en mer connectés en 2023 et qui a de grandes ambitions (17 champs en 2030 et 50 en 2050), le contexte est difficile : les taux d’intérêt sont plus élevés de même que les coûts des matières premières. Le facteur de charge est donc l’élément décisif à une production rentable.

C’est la mission de brittany AVIATION : accompagner les acteurs de d’éolien offshore dans toutes les phases du projet (conception, construction et exploitation) pour optimiser les délais de réalisation, les coûts de production, la continuité des opérations et la sécurité des champs.

https://lnkd.in/dqGnybBd

SGS – Vol d’un hélicoptère aux abords d’une éolienne

SGS – Vol d’un hélicoptère aux abords d’une éolienne

TURBULENCE

Théorie

Sous l’effet du vent, la portance de la pale d’une éolienne, qui lui permet d’entrer en rotation, est produite par une différence de pression entre l’air circulant sur l’extrados, zone de dépression, et l’air circulant sur l’intrados, zone de surpression. Cette différence de pressions s’explique par la plus grande vitesse de l’écoulement d’air sur l’extrados, liée à la géométrie du profil de la pale et à son incidence. La somme des vitesses selon le contour de l’aile, est appelée circulation.

Mathématiquement, la circulation d’un écoulement sur un contour fermé (par exemple le profil d’aile), notée Г et exprimée en m²/s, correspond à l’intégrale sur le contour de la vitesse tangentielle V de l’écoulement le long de ce contour L :

Г=∫ L.V.dl  

Représentation 

Le sillage proche en aval est fortement perturbée et turbulent, Le sillage proche est la région directement influencée par des phénomènes tels que le mouvement des pales, leurs caractéristiques aérodynamiques et la forme de la nacelle. L’écoulement, très turbulent, montre une grande hétérogénéité. C’est notamment dans cette zone que les tourbillons marginaux vont s’établir.
Un peu plus en aval, c’est le sillage lointain. L’influence précédente se fait moins ressentir du fait de la distance, l’écoulement est un peu plus homogène, et ses caractéristiques sont généralement plus prévisibles.

Energie

Les vitesses tangentielles tourbillonnaires maximales sont de l’ordre de 12 à 15 m.s-1

Comparativement, les vitesses d’éjection des tourbillons marginaux en extrémité de pales pour un hélicoptère sont respectivement environ égales à :
a) 21,7 m.s-1 pour un Super Puma AS332L ;
b) 24,8 m.s-1 pour un AS225 LP.

DISTANCE DE SÉCURITÉ

Calcul 

La distance de sécurité, d, dixième spire, peut être calculée en fonction des caractéristiques de l’éolienne, à savoir:
son rayon R ;
le nombre de pales Nb ;
le Tip Speed Ratio λ = RΩ/U∞, avec Ω la vitesse de rotation des pales.

Exemple :
– R =120 m / 3 pales – 3 blades ;
– Vitesse de rotation = 14 t/mn ;
– Séparation entre éoliennes – Wind turbine separation = 1800 m

 

Synthèse schématique

position des mâts des éoliennes ;
——– limites horizontales du gabarit réglementaire des surfaces de décollage et d’atterrissage d’une hélistation ;
——– ce même gabarit incluant le fait qu’en cas de vent dans l’axe les pales de l’éolienne déborderont dans la surface de décollage bleue, ce qui constitue un obstacle mobile. Le gabarit initial est donc augmenté de la valeur d’un rayon rotor éolienne ;
——– marge de sécurité liée aux turbulences et issue des études théoriques.