L'efficacité du parc d'un parc éolien est un facteur déterminant pour évaluer son rendement énergétique et sa rentabilité. Cette mesure indique la proportion d'énergie utilisable produite par rapport à l'énergie maximale théoriquement extractible de l'énergie cinétique contenue dans la vitesse du vent.
L'efficacité du parc résulte de la combinaison des rendements individuels de chaque installation et des interactions entre les éoliennes. Lors de la planification des parcs éoliens, l'emplacement de chaque éolienne doit être soigneusement choisi afin de minimiser les interactions négatives, telles que l'effet de sillage. Lorsqu'une éolienne se trouve directement dans le flux d'air d'une autre turbine, l'effet de sillage réduit la vitesse du vent, ce qui impacte négativement le rendement de l'installation.
Par ailleurs, des facteurs tels que le type de turbine, le diamètre des pales du rotor, la distance entre les éoliennes, la hauteur des turbines au-dessus du sol et la vitesse de vent caractéristique du site exercent une influence significative sur l'efficacité du parc.
L'efficacité du parc peut être prédite grâce à des modèles numériques tels que le modèle de Jensen, le modèle d'Ainslie ou le modèle du parallélépipède. Ces modèles prennent en compte une variété de facteurs, notamment la direction et la vitesse du vent, la topographie, la rugosité de surface, le type et la disposition des turbines, afin de fournir une estimation de la production d'énergie et, par conséquent, de l'efficacité du parc.
Il est important de noter que l'efficacité du parc varie en permanence en cours d'exploitation et dépend de nombreux facteurs, notamment l'état de maintenance, les conditions d'exploitation et les conditions atmosphériques. Il est donc indispensable de collecter et d'analyser en continu les données de performance du parc éolien afin d'optimiser l'exploitation et de maximiser l'efficacité du parc.
Turbit a développé une méthode permettant de calculer efficacement les efficacités de parc à partir de moyennes SCADA sur 10 minutes. Les données des éoliennes situées en périphérie du parc éolien sont sélectionnées et, en fonction de la direction du vent, une turbine de comparaison virtuelle est créée. Cette éolienne virtuelle fournit alors une puissance de sortie réelle, représentant ce qu'une turbine pourrait théoriquement produire si elle était exposée librement à cet emplacement.
Il convient bien entendu de tenir compte du fait que les éoliennes comparées sont du même type et que le site n'est pas vallonné, de sorte que la hauteur du moyeu au-dessus du niveau de la mer soit comparable pour l'ensemble des turbines.
La performance de l'installation virtuelle sert ensuite de référence pour comparer les autres éoliennes du parc. Cette méthodologie est très efficace pour obtenir un résultat pratique, comparable au rapport du parc éolien établi avant sa mise en service.
Très souvent, nous constatons qu'un parc présente de faibles performances (par rapport au rapport du parc éolien et donc aux attentes), et on nous demande si nous sommes en mesure d'analyser les raisons de cette situation.
La première hypothèse évoquée est fréquemment celle de désalignements de nacelle (erreur de yaw) ou de désalignements de pitch, alors que les causes les plus évidentes n'ont pas encore été vérifiées en amont. Nous sommes heureux d'effectuer cette vérification à faible coût afin d'écarter d'autres sources d'erreurs dans l'analyse ultérieure.
En résumé, au regard de notre expérience, nous pouvons affirmer que, dans la quasi-totalité des cas, la configuration du parc et un rapport de parc éolien imprécis et trop optimiste sont à l'origine des mauvaises performances du parc (en dehors des arrêts ou des écrêtements).
