Tendances de la vitesse de pointe

Il n’y a pas de raison fondamentale pour que la vitesse de pointe change avec l’échelle. Cependant, pour les turbines sur terre, les restrictions sur l’émission de bruit acoustique augmentent en fonction de la puissance de la vitesse de la pointe, et limitent donc souvent la vitesse de la pointe. C’est notamment le cas lorsque les turbines fonctionnent principalement en mode de vitesse fixe. Les éoliennes à vitesse variable ont une plus grande flexibilité opérationnelle et peuvent bénéficier d’une vitesse nominale élevée, tout en fonctionnant à vitesse réduite (la nuit, par exemple) dans les zones sensibles au bruit. Une vitesse de pointe plus élevée présente l’avantage que, pour une puissance de sortie donnée, le couple sur le train d’entraînement est réduit et donc la masse et le coût du train d’entraînement diminuent également.

Figure 3.21 : Tendance de la vitesse de pointe

Source : Garrad Hassan

En mer, il y a un avantage potentiel évident dans les vitesses de pointe plus élevées, et moins de contraintes sur les niveaux d’émission acoustique. Cependant, avec l’augmentation de la vitesse de pointe, la solidité des pales diminue (dans une conception de rotor optimisée), et les pales auront tendance à devenir plus flexibles. Cela peut être bénéfique pour les charges du système, mais problématique pour maintenir l’attitude préférée face au vent, avec un dégagement adéquat de l’extrémité des pales dans des conditions de charge extrêmes. Les données répertoriées sur la vitesse de pointe de conception (figure 3.21) montrent une augmentation avec l’échelle, bien que les données soient très dispersées. Il est évident que le plafond actuel se situe autour de 90 m/s mais aussi que, pour limiter la masse au sommet de la tour, les très grandes turbines offshore n’adopteront pas des vitesses de pointe de conception bien inférieures à 80 m/s.

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