Évaluation des méthodes de mesure des données éoliennes
Il existe plusieurs méthodes d’enregistrement des données de mesure du vent et souvent plusieurs méthodes sont appliquées en même temps.
Méthode de Rayleigh
Évalue la fonction de distribution de probabilité cumulative de Rayleigh. Il s’agit d’une méthode variationnelle directe, dans laquelle le minimum d’une fonction définie sur un espace linéaire normé est approximé par une combinaison linéaire d’éléments de cet espace. Cette méthode permet d’obtenir des solutions lorsqu’une forme analytique de la solution réelle peut s’avérer difficile à mettre en œuvre. Elle est appliquée pour calculer les fluctuations probables sur le site lorsque seule la vitesse moyenne du vent dans la région est connue.
La distribution de Rayleigh utilise une formule générale fixe et ne reflète les caractéristiques régionales que dans une certaine mesure.
Méthode de Weibull
La connaissance de deux paramètres est nécessaire pour cette méthode : le facteur d’échelle A et le paramètre de forme C. Cette méthode décrit les circonstances du vent plus exactement que la méthode de Raleigh, car la forme de la distribution réelle est prise en compte. Pour une valeur du paramètre C = 2, la formule est identique à la distribution de Rayleigh.
Classification des données de mesure
Cette procédure est utilisée pour structurer et réduire les données de mesure à un minimum absolu (uniquement les besoins absolus). Il existe deux méthodes de classification :
- Évaluation de la vitesse du vent sur deux niveaux
- L’échelle est divisée en segments de largeur constante.
La fréquence est enregistrée et comptée à des intervalles d’une ou dix minutes pour déterminer si les valeurs se situent dans les limites de la classe. Sur une période donnée, une distribution de fréquence est créée pour évaluer la distribution relative, en divisant les valeurs de classe par le nombre total de mesures. Les données mesurées doivent être corrigées en deux étapes afin de respecter les exigences et les normes (validité à long terme à la hauteur du moyeu).
Transformation en hauteur de moyeu
Étant donné que les mesures du vent sont généralement effectuées à un niveau inférieur à la hauteur du moyeu de l’éolienne potentielle, une transformation des données est nécessaire. Cette valeur est généralement déterminée par la longueur de rugosité du site possible pour chaque secteur de direction (par exemple, le contour du sol). Il est possible d’appliquer des tableaux pour la longueur de rugosité, qui donnent une description des valeurs approximatives de l’environnement.
Cependant, une méthode beaucoup plus fiable et précise consiste à recueillir la mesure du vent à deux hauteurs différentes.
Corrélation des données à long terme
Les données de mesure doivent être collectées sur une période d’au moins un an afin de garantir la prise en compte des fluctuations saisonnières. Les données d’une seule année doivent ensuite être comparées aux données à long terme. La vitesse du vent peut s « écarter considérablement – jusqu » à 20 % – de la moyenne à long terme.
Des données de corrélation à long terme peuvent souvent être obtenues à partir de stations météorologiques professionnelles situées à proximité, d’aéroports ou de parcs éoliens existants. L’étalon de mesure de ces données externes peut être inférieur à celui de la station de mesure.
Le plus important est d’assurer une continuité fiable des données externes (par exemple, les données d’une station météorologique qui a déménagé à un moment donné ne sont pas acceptables) et de veiller à ce que le site utilisé pour les données de corrélation soit comparable.
La rose des vents
L « évaluation de la direction du vent est essentielle pour permettre un positionnement idéal des éoliennes. Des informations sur la distribution des vitesses du vent et la fréquence des variations de la direction du vent, ainsi que l » évaluation de la longueur de la rugosité du site sont nécessaires.
Pour visualiser ce phénomène, on peut dessiner une rose des vents en se basant sur les observations météorologiques de la vitesse et de la direction du vent. Un cercle est divisé en 12 à 36 secteurs. Le rayon des 12 coins les plus extérieurs et les plus larges donne la fréquence relative de chacune des 12 directions du vent, c’est-à-dire le pourcentage de temps pendant lequel le vent souffle dans cette direction.
