Parc offshore de Dieppe - Le tréport

Le vent doit son énergie au soleil, comme la majorité des énergies renouvelables. La Terre reçoit de la part du soleil environ 1,74 x 10¹⁷ Watts ce qui correspond à 100 millions de milliards de Watts et seulement 1 à 2 % de cette énergie est convertie en énergie éolienne. Les rayons du soleil arrivent perpendiculairement à la surface de la Terre au niveau de l'Équateur et tangentiellement au niveau des pôles. Si on fait le bilan thermique de la Terre, on remarque un surplus d'énergie au niveau de l'Équateur et un déficit au niveau des pôles ce qui entraîne nécessairement un transfert de chaleur de l'Équateur vers les pôles. En quelque sorte, les masses d’air plus chaudes au niveau de l'Équateur remontent en altitude et vont aller se refroidir sur les pôles. En fait, ce système est légèrement plus compliqué. Il existe plusieurs cellules dans chaque hémisphère qui sont d'ailleurs entraînées en rotation par la rotation de la Terre, c'est l’effet Coriolis. Pour résumer, les masses d'air se déplacent et créent le vent.

On sait que la vitesse du vent est nulle au ras du sol et que, quand on monte en altitude, la vitesse reste pratiquement constante. Dans la couche limite, ce vent va être très fortement influencé par les aspérités du sol. On parlera de rugosité (figure ci-dessous).

Le vent varie également en fonction de la topologie du terrain, donc il est conseillé de mettre les éoliennes dans un goulet, un rétrécissement ou en haut d'une colline.

Mesurer la vitesse de vent à différentes hauteurs permet de déterminer la rugosité du site. L’anémomètre va mesurer la vitesse du vent, la girouette sa direction. On prend ainsi, à raison d'une mesure toutes les 10 minutes, sur un mois, plusieurs mois, voire une année, on pourra ainsi réaliser la rose des vents qui nous donnera les directions privilégiées du vent de façon à installer les alignements d'éoliennes. En comptabilisant les données de vent, on va pouvoir tracer ce qu'on appelle la distribution des vitesses de vent qui consiste à relever le nombre d'heures qu’un vent a soufflé pour une classe de vitesse.

Nous avons représenté ci-dessous deux exemples de site éolien. L’un est peu venté. C'est le site autour de la région de Rennes où on voit que sur ce site-là, il y a beaucoup d’heures de vent de vitesse faible et peu d'heures de vent de vitesse élevée. Par contre, la région plutôt ventée autour de Perpignan, on voit que c'est plutôt l'inverse, on a beaucoup plus d'heures de vent, de vitesse de vent élevée. En calculant l'énergie comme précédemment, on va retrouver deux courbes : une courbe en bleu où on voit un site qui est plus énergétique que le site de Rennes.

Après avoir fait les calculs, qui consistent à sommer toutes ces énergies, on trouve dans le cas du site peu venté de Rennes une énergie de l'ordre de 470 kWh par mètre carré de vent, le calcul étant fait sur une année. Dans le cas de Perpignan, on trouvera quelque chose de plus élevé de l'ordre de 1800 kWh par mètre carré de vent, toujours sur une année. En se servant uniquement de la moyenne de ces valeurs, on va pouvoir établir des cartes que l’on trouve habituellement sur Internet. On voit ici en Europe que les endroits les plus ventés.