Une nouvelle recherche financée par la National Science Foundation et le Department of Energy met en évidence une conséquence jusqu'alors inexplorée de la prolifération mondiale des installations d'énergie éolienne :un effet de sillage des installations au vent qui peut réduire la production d'énergie de leurs voisins sous le vent.
En collaboration avec le Laboratoire National des Energies Renouvelables (NREL), des professeurs de l'Université du Colorado Boulder (CU) et de l'Université de Denver (DU) ont élaboré le document, « Coûts et conséquences des effets de sillage des éoliennes résultant du développement non coordonné de l'énergie éolienne, " qui apparaît dans Énergie naturelle . L'étude utilise une modélisation atmosphérique ainsi qu'une analyse économique et juridique pour démontrer que les effets de sillage des installations éoliennes, qui se produisent lorsque des groupes d'éoliennes réduisent la vitesse du vent à des kilomètres derrière eux, sont mesurables et prévisibles.
"Ce travail plaide pour un déploiement plus réfléchi de l'énergie éolienne, " a déclaré Julie Lundquist, chercheur à CU et auteur principal de l'étude. Lundquist, qui travaille avec le National Wind Technology Center de NREL, est professeur agrégé au département des sciences atmosphériques et océaniques de CU Boulder et membre du CU/NREL Renewable and Sustainable Energy Institute. L'article est co-écrit par K. K. DuVivier du Denver Sturm College of Law de DU, ainsi que Daniel Kaffine et Jessica Tomaszewski de CU.
On a observé que les sillages des installations éoliennes s'étendaient jusqu'à 25 milles. Sur les 994 parcs éoliens individuels aux États-Unis en 2016, près de 90 pour cent sont à moins de 25 milles d'une autre installation éolienne, qui pourraient tous subir des effets de sillage.
« De même que les utilisateurs d'eau en amont peuvent, sciemment ou non, imposer des coûts supplémentaires en aval, le même effet est en jeu ici, " dit Kaffine, professeur au département d'économie de CU Boulder. La recherche montre que les effets de sillage ne compromettent pas l'énergie éolienne, car ils sont prévisibles et ne se produisent que dans des conditions atmosphériques spécifiques.
« En plus de souligner la valeur d'un site de parc éolien soigneusement planifié, en particulier alors que les États-Unis se lancent dans un déploiement éolien offshore à grande échelle, ce type de recherche révolutionnaire illustre ce qui fait de NREL un leader dans la transformation des technologies et des systèmes énergétiques mondiaux, " a déclaré Johney Green, directeur de laboratoire associé pour les sciences de l'ingénierie mécanique et thermique au NREL.
Les effets de sillage les plus importants se sont produits lorsque les vents étaient dans une direction spécifique et la nuit lorsque les températures se sont refroidies. Les effets de sillage les plus graves ne se produisent que moins de 4 % du temps pour les installations éoliennes simulées dans cette étude, indiquant que les pertes de sillage peuvent être anticipées et gérées. Des simulations informatiques ont permis aux chercheurs de quantifier la perte de production éolienne. Pour le mois étudié, la production d'électricité a chuté de 8 pour cent à l'installation sous le vent lorsque le site en amont faisait partie de la simulation.
Tom Baerwald, directeur de programme pour le programme Dynamics of Coupled Natural and Human Systems de la National Science Foundation, a déclaré que le projet explore les liens entre les questions économiques et juridiques et les processus géophysiques dans la production d'énergie éolienne. "Ces résultats font progresser notre compréhension de ces interactions et fournissent des orientations pour un développement réussi des énergies renouvelables pour l'avenir."
