SCHEMA REGIONAL EOLIEN NORD-PAS-DE-CALAIS - EuroTech

Schéma Régional Eolien Nord Pas-de-Calais
3.2. VALIDATION DU MODELE NUMERIQUE
L'estimation de l'énergie récupérable sur la région Nord-Pas-de-Calais a été effectuée à l’aide du logiciel WAsP
(Wind Atlas Analysis and Application Programme, version 7.2 de 2001) développé par différents laboratoires
européens avec l'aide de la Communauté Européenne.
Ce logiciel utilise comme modélisation de la distribution des vitesses du vent une distribution de Weibull à deux
paramètres de la forme suivante :
P(V) = 1 - e -(V/A)k
avec : A : paramètre de vitesse, en m/s
k : paramètre de forme, sans dimension
La procédure de calcul est la suivante :
‣ Recalage météorologique des données de base des différentes stations météorologiques. Il s'agit, en
tenant compte de l'environnement de ces différentes stations, de déterminer la distribution de Weibull de
ces sites en faisant abstraction du relief.
‣ Introduction des données sur la rugosité, les obstacles et le relief environnant le site de référence. Une
cartographie est intégrée sous forme numérique avec indication des lignes de niveau et des rugosités.
‣ Détermination de la distribution des vitesses de vent sur le site de référence.
L'ensemble du calcul est mené par secteur de 30°, soit 12 secteurs. Du point de vue de l’analyse du potentiel
éolien, la zone d’étude n’est pas considérée comme complexe.
Compte tenu du nombre de stations météorologiques disponibles, un recalage du modèle numérique utilisé par
WAsP sera effectué. Il s’agit d’utiliser des stations météorologiques de référence et de calculer avec le modèle
WAsP la vitesse moyenne du vent, Vm, les paramètres A et k de la distribution de Weibull ainsi que la densité
de puissance, Dp en W/m² sur les autres stations. Ce travail a été mené sur toutes les stations disponibles.
3.3. CARTOGRAPHIE REGIONALE DU POTENTIEL EOLIEN
Le calcul du potentiel éolien sera effectué avec un pas de 250 mètres sur l’ensemble de la région Nord-Pas-de-
Calais. En chaque point, sont calculés notamment :
‣ Les paramètres de la distribution de Weibull, A en m/s et k ;
‣ La densité d’énergie, en W/m².
3 niveaux de calcul ont été effectués : 10, 50 et 80 mètres. Le niveau 10 mètres correspond à la hauteur des
stations Météo-France, 50 mètres à l’axe des rotors des éoliennes de 750-800 kW (par exemple les éoliennes
installées à Widehem et Le Portel) et 80 mètres à des rotors des éoliennes de 1500-2000 kW.
Ces fichiers ont été exportés dans un Système d’Information Géographique (Autocad version 2000 et AutoMap)
ainsi que les différentes cartes numérisées. On obtient alors une cartographie comportant les éléments
suivants :
données de terrain
‣ Le relief ;
‣ Les agglomérations ;
‣ Les forêts ;
‣ Les mers.
données de potentiel éolien
‣ La vitesse moyenne du vent et la densité d’énergie à 50 mètres au-dessus du sol sous forme
d’aplats iso-énergie échelonnées tous les 10 W/m² à partir de 200 W/m², ce qui correspond à
une vitesse minimale de 5,4 m/s à 50 mètres au-dessus du sol (c’est-à-dire 2000 heures
équivalent à pleine puissance), soit le début de seuil de rentabilité d’un projet éolien, dans les
conditions économiques 2002 dans le cadre de la 1 ère tranche de 1500 MW, selon la tarification
proposée par l’arrêté du 8 juin 2001 fixant les conditions d’achat de l’électricité produite par les
installations utilisant l’énergie mécanique du vent telle que visées à l’article 2 du décret n° 2000-
1196 du 6 décembre 2000.
Dans la région Nord-Pas-de-Calais, 77 % du territoire est propice, au regard de la ressource éolienne
(supérieur ou égal à 200 W/m²), au développement de l’énergie éolienne.
Dans les zones représentées en blanc sur la carte, il n’est pas exclu qu’il y ait des zones exploitables,
après étude complémentaire.
Le logiciel WasP est un « standard » du marché avec plus de 800 utilisateurs, essentiellement en
Europe. Il existe depuis 1986 et a fait l’objet de plusieurs mises à jour.
Il fonctionne dans des terrains « non complexes », c’est-à-dire dans des zones ou les pentes sont
inférieures à 30 % (pas d’effets de décollement).
Pour que le logiciel fonctionne bien, il faut que le relief soit bien décrit et que les données
météorologiques utilisées soient fiables. Pour le relief, il a été utilisé les données de l’IGN, qui sont
réputées être de bonne qualité ; il ne devrait donc pas y avoir d’erreur sur le relief. Pour les données
météorologiques, il faut être sûr de la qualité des données. Il faut remarquer que Météo-France ne
fournit pas de données avec des décimales et des écarts-types. De plus, il n’y a aucune information
concernant la calibration, l’étalonnage des anémomètres. Il peut donc y avoir un biais en utilisant les
données de Météo-France.
Quel que soit le logiciel utilisé, il faut extrapoler des données de vent à une faible hauteur, 10 mètres, à
une hauteur plus importante, ici 50 mètres. C’est le logiciel WasP qui détermine le profil vertical de la
vitesse du vent, à partir des données de rugosité ; il peut donc y avoir aussi un biais dans cette phase
d’extrapolation.
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