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Le nouveau cadre de référence en vigueur pour les éoliennes terrestres

  • Session : 2010-2011
  • Année : 2011
  • N° : 320 (2010-2011) 1

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  • Question écrite du 14/02/2011
    • de EERDEKENS Claude
    • à NOLLET Jean-Marc, Ministre du Développement durable et de la Fonction publique

    Le Professeur Charles Meneveau, spécialiste de la mécanique des fluides à l'université John Hopkins, a mis au point une nouvelle formule par laquelle un espacement optimal pourrait être obtenu entre les turbines dans une centrale éolienne.

    Le JHU (Journal of the John Hopkins University) de janvier 2011 nous rapporte que "The new spacing model developed by Meneveau and Johan Meyers, an assistant professa rat Katholieke Universiteit Leuven in Belgium, suggests that placing the wind turbines 15 rotor diameters apart - more than twice as far apart as in the current layouts - results in more cast-efficient power generation".

    Les résultats de cette recherche semblent pouvoir expliquer le faible taux de charge moyen actuel en Région wallonne (20 %), à savoir 1.752 heures de production à capacité nominale alors que le cadre de référence table sur un taux de capacité de 2.000 à 2.200 heures.

    Conformément aux prescriptions du cadre de référence, les éoliennes sont espacées à environ 7 diamètres de rotor dans le sens des vents dominants. Cet espacement devrait donc être plus que doublé selon l'étude précédente.

    Monsieur le Ministre a-t-il tenu compte de ce constat?

    Compte-t-il revoir le nouveau cadre de référence dans ce sens?
  • Réponse du 09/03/2011
    • de NOLLET Jean-Marc

    Un ensemble de paramètres caractérise une éolienne, dont sa puissance maximale, aussi appelée puissance nominale. Lorsqu'on parle d'une éolienne de 2 MW, il s'agit d'une éolienne dont la puissance maximale théorique est de 2 MW. En pratique, la puissance qu'elle livre instantanément variera (en fonction de la vitesse du vent) de quelques kW à 2 MW.

    La Commission Wallonne pour l'Energie (CWaPE) calcule, sur base des données de production électrique dont elle dispose, le taux d'occupation moyen de l'éolien de puissance à 25 %. Ce chiffre est d'ailleurs repris dans sa note CD-8f06-CWaPE-184 bis, les facteurs de réduction k à appliquer dix ans après l'obtention du premier certificat vert pour chaque filière de production d'électricité verte. Ces 25 % de taux d'occupation correspondent à près de 2 200 heures à puissance maximale équivalente par an. Ce chiffre est une moyenne, les performances variant de parc en parc (entre 23 et 28 %).

    D'après les informations de l'administration et du facilitateur, l'étude de Meneveau et Meyers, évoquée par l'honorable membre, se base sur des modèles de calcul pour grandes fermes éoliennes, corroborées par des expériences en tunnel aérodynamique. Ces modèles simulent des machines d'une puissance nominale de 5 MW, et aboutissent effectivement à des distances optimales entre éoliennes s'élevant à 15 fois le diamètre du rotor.

    Il convient cependant de ne pas généraliser les résultats à la Wallonie. En effet, la puissance nominale envisagée par l'étude dépasse très largement la puissance moyenne des éoliennes installées en Région wallonne (entre 2 et 3 MW). Seul le parc d'Estinnes fait figure d'exception à l'échelle européenne, avec des puissances installées de 6 MW par mât, mais il s'agit là d'un site unique en Région wallonne.

    Sur la base des hypothèses prises en compte dans cette étude, la distance optimale de 15 fois le diamètre du rotor dans le sens du vent serait une distance permettant d'obtenir 100 % du productible d'une éolienne en condition normale. Une telle distance n'est applicable que dans des régions où l'espace disponible est surabondant et où il n'existe aucune pression démographique (déserts, vastes plaines, etc.).

    Vu les puissances installées moins importantes en Wallonie et dans la mesure où il est nécessaire de trouver un juste équilibre entre contraintes techniques (distances minimales à respecter), contraintes paysagères (impact visuel notamment) et contraintes énergétiques (maximisation du gisement éolien), une distance non obligatoire de 7 fois le diamètre du rotor est préconisée dans le cadre de référence. Cette référence est également proposée par les constructeurs d'éoliennes.

    Les discussions en cours sur l'actualisation du cadre de référence tiennent compte de l'exploitation optimale du gisement éolien présent sur les différents sites. Toutefois, l'espacement exact des éoliennes entre elles exige un examen au cas par cas en fonction de la direction des vents dominants, de la topographie et de la densité du parc.