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RÉSUMÉ
tant donné la situation géographique d’une contrée, sa configuration, la nature de son sol, l’étendue de ses forêts, de ses surfaces d’eau, établir l’atlas du potentiel de l’énergie éolienne est une des questions la plus intéressante, la plus importante et en même temps la plus ardue. Pour les pays ne disposant pas de côte pour une implantation offshore, l’élaboration d’un atlas du potentiel énergétique national permet de mettre en évidence les régions potentiellement intéressantes en matière d’énergie éolienne. Les mesures, le traitement, la modélisation et l'extrapolation des vitesses du vent conduisent à la l'étude de la climatologie régionale du vent et à la représentation des résultats.
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Nacer MESSEN : Chercheur Sénior au Centre de Recherche Nucléaire de Birine (CRNB) – Algérie - Chercheur associé au Programme National de Recherche du Centre de Recherche Scientifique et Technique des Régions Arides (CRSTRA)
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Nachida KASBADJI MERZOUK : Chercheur Sénior à l’Unité de Développement des Équipements Solaires UDES - Centre de Développement des Energies Renouvelables CDER, 42415, W. Tipaza, Algérie - Enseignante associée au Département Energies Renouvelables de l’Université de Blida 1, Algérie
INTRODUCTION
L’énergie éolienne est une des plus anciennes puissances naturelles domestiquées sous forme mécanique, principalement pour la traction des navires et l’entraînement des meules des moulins et des pompes. Les moulins à vent ont disparu. Cependant, les pompes mues par les éoliennes continuent à tourner, sans oublier la marine à voile qui a de tout temps utilisé l’énergie cinétique du vent.
On trouve de nos jours des éoliennes pour assurer :
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le pompage de l’eau : cette utilisation se trouve surtout dans des régions isolées ou des pays en voie de développement ; dans un passé récent, toute l’eau utilisée pour le pâturage dans les hauts plateaux algériens provenait du pompage mécanique éolien ;
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la production de l’électricité ; en couplant une génératrice à une éolienne, on peut obtenir de l’électricité avec ce qu’on appelle l’aérogénérateur dont l’utilisation s’est répandue dans le monde à des faibles, moyennes et grandes puissances ;
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le chauffage dans l’habitat ; cette idée est restée au stade expérimental pour devenir dans l’avenir une option intéressante pour certaines contrées.
Pour toutes ces applications, l’élaboration et l’utilisation d’un atlas du potentiel éolien, c'est-à-dire de l'histoire des vents de la région, depuis au moins une décennie, est fondamentale.
Pour avoir une idée des variations durant l'année, une étude de la répartition du vent doit être réalisée .
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3. Potentiel énergétique éolien
Compte tenu des nécessités de conversion de l’énergie cinétique due au vent en énergie mécanique (mouvement de rotation de l’éolienne), l’énergie disponible (potentiel) subit une suite de pertes en cascades, jusqu’à la sortie machine (limite de Betz, seuils machine et pertes de conversion). Cette dégradation de l’énergie est représentée schématiquement figure 5.
En effet, seule une partie de la puissance éolienne disponible sur un site donné, appelée puissance utilisable est réellement obtenue en fin de processus, soit à la sortie de l’éolienne.
L’énergie cinétique disponible est convertie en énergie mécanique en utilisant une machine à aubes (où pâles) dite communément éolienne. La vitesse du vent en aval de la roue n'étant jamais nulle, ceci implique que la puissance éolienne disponible n'est pas entièrement récupérée au niveau de l’hélice .
Soit une masse d’air traversant un disque de surface A, à une vitesse V et soient Vam et Vav les vitesses respectives en amont et en aval de la surface (figure 6).
L’équation de conservation de la quantité de mouvement permet d’écrire que la force qui s’exerce sur le disque est égale à la variation de la quantité de mouvement, soit :
En appliquant l’équation qui définit l’énergie, comme le produit d’une force par...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Meteorogical Aspect of the Utilisation as an Energy Sources. - Technical note of WMO. N° 175 (1981).
-
(2) - TAKLE (E.S.), BROWN (J.M.) - Note on the Use of Weibull Statistic to Characterize Wind Speed Data. - Journal of applied Meteorology, N° 17 (1978).
-
(3) - GAREL (B.) - Modélisation probabiliste et statistique. - Cépaduès-Editions (2002).
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(4) - KASBADJI MERZOUK (N.) - Évaluation du gisement énergétique éolien. Contribution à la détermination du profil vertical de la vitesse du vent en Algérie. - Thèse de doctorat, Université Abou Bakr Belkaid de Tlemcen (2006).
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(5) - BOUMAHRAT (M.), GOURDIN (J.) - Méthodes numériques appliquées. - Office des Publications Universitaires (OPU) (1983).
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(6)...
Mapinfo
ARCGIS
Mapwindows
Wind energy industry-standard software – WAsP
windPRO – EMD International
WindSim
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