Plus haut le mât = Plus grande la puissance

Ce n'est un scoop pour personne, plus on monte en hauteur, et plus le vent est fort. Comme le dit si bien Mick Sagrillo, spécialiste mondial des petites éoliennes, "mettre une éolienne sur un petit mât est comme mettre des panneaux solaires à l'ombre !".

 

La variation de la vitesse du vent en fonction de la hauteur, appelée aussi gradient de vent, dépend uniquement des obstacles présents sur le site : la rugosité. Voici un aperçu du gradient de vent sur deux sites différents, une plaine très ouverte (en bleu) et un paysage rural avec haies, type bocage (en orange) :

gradient de vent

Cette forme de courbe suit une formule dans laquelle entre en jeux 3 données :

- la vitesse du vent

- la hauteur

- la rugosité du site (α)

 

Cette formule est la suivante :

 

V2 = V1 x (h2/h1)^α

 

En connaissant la rugosité du site (α), et la vitesse du vent (V1) à une hauteur donnée (h1), il est possible de calculer la vitesse de vent (V2) à n'importe quelle autre hauteur choisie (h2).

 

La rugosité, exprimée en mètres, se détermine par le tableau suivant :

tableau de rugosité du sol

Dans le cas d'une installation éolienne, il est donc possible d'améliorer le potentiel éolien disponible, simplement en augmentant la hauteur du mât. Et cela à bien souvent des conséquences importantes sur l'énergie produite à cause du facteur cube de la vitesse du vent.

 

Comparons par exemple sur un site rural de type bocage (α = 0,2) le gisement éolien brut disponible à deux hauteurs différentes : 12m et 24m

energie eolienne differentes hauteurs

On voit clairement que le gain en énergie est très élevé entre 12m et 24m. Il y a 50% d'énergie en plus à 24m qu'à 12m sur ce site bocagé. Sachant que le surcoût d'un mât à 12m au lieu de 24m pésera pour moins de 10% dans la facture finale, le jeu en vaut la chandelle, sans aucune discussion.

 

Pour conclure, investir dans un mât très haut est dans la grande majorité des cas l'investissement le plus sage et le plus rapide à amortir qui soit. De plus, l'éolienne fonctionnera dans des régimes de vents plus laminaires (càd moins turbulents) ce qui améliore la longévité et réduit la maintenance nécessaire.

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