Sillage

Effets de sillages sur le parc éolien en Mer du Nord de Horns Rev

A l’arrière d’une éolienne, un sillage tourbillonnaire se développe. Dans ce sillage, la vitesse moyenne du vent est diminuée puisque l’éolienne a capté une partie de l’énergie cinétique du vent naturel et l’intensité de turbulence est augmentée. Le vent partant de l'hélice a une capacité énergétique plus faible que le vent arrivant dans l'hélice.
Le sillage d’une éolienne a donc un double effet sur l’environnement immédiat :

  • une diminution de la vitesse du vent derrière l’éolienne entrainant notamment une baisse de production des éoliennes environnantes
  • une augmentation des charges de fatigue (et donc une diminution de la durée de vie) liée à l’augmentation de l’intensité de turbulence

La réduction de la turbulence du vent et l'évacuation de la chaleur hors de la zone environnante peuvent entrainer des changements de température. D’après plusieurs études réalisées sur la base de modèles de simulation, les effets locaux des parcs d’éoliennes pourraient être non-négligeables1).

L'effet de parc est une conséquence du sillage des éoliennes qui le compose.

A une distance d’environ 200 mètres derrière une éolienne de 80 mètres de diamètre, la vitesse est diminuée d’environ 35% pour des vents inférieurs à 40 km/h, ce qui correspond à de fortes turbulences qui n’induisent cependant aucun effet physique notable sur l’environnement ou sur d’éventuels aéronefs. Cette diminution de vitesse de vent est de l’ordre de 10% à environ 800 mètres d’une éolienne de 80 mètres de diamètre. Le sillage tourbillonnant en arrière de l’éolienne n’augmente que faiblement la turbulence du vent naturel, de quelques %, et n’engendre aucun impact physique. Selon une étude du Laboratory for Wind and Renewable Energy (WIRE) de l'EPFL, les turbulences accrues provoquées par les mouvements de convection typiques qui se produisent lors de journées chaudes et ensoleillées, accroissent la productivité des parcs éoliens, en réduisant la durée de vie des remous en aval des turbines individuelles.

Dans le cas d'un parc éolien et suite à cet effet de sillage on cherche à espacer les éoliennes autant que possible dans la direction des vents dominants, ce qui impliquera dans un même temps une augmentation du cout du terrain et du raccordement des éoliennes au réseau électrique. La distance entre les éoliennes installées est de 3 à 9 fois le diamètre du rotor dans la direction des vents dominants, et de 3 à 5 fois le diamètre du rotor dans la direction perpendiculaire à celle des vents dominants afin de maximiser la quantité d'énergie pouvant être produite en un endroit donné.

La perte d'énergie à cause de l'effet de parc est en général d'environ 5%.

Les éoliennes modifient la dynamique de l'atmosphère localement en absorbant une partie du vent et en accroissant les turbulences, ce qui peut modifier plusieurs autres paramètres comme l'humidité de l'atmosphère et la température.


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  • Dernière modification : 27/06/2017 17:23
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