Vitesse de démarrage (cut-in)
Vitesse de vent la plus faible, mesurée à hauteur de moyeu, à partir de laquelle une éolienne commence à produire de l’électricité nette, en général de 2,5 à 4 m/s pour les machines modernes.
En dessous de la vitesse de démarrage, le couple aérodynamique sur le rotor est trop faible pour vaincre les frottements de la chaîne cinématique, les pertes de la génératrice et la consommation des auxiliaires : l’éolienne reste au ralenti ou tourne en roue libre et peut même tirer un peu d’électricité du réseau. Dès que le vent moyen sur 10 minutes à hauteur de moyeu dépasse ce seuil, l’automate couple la génératrice et l’éolienne commence à remonter sa courbe de puissance.
Valeurs courantes :
- Grandes éoliennes terrestres (3–7 MW) : 2,5–3,5 m/s
- Éoliennes en mer (8–15 MW) : 3–4 m/s
- Petit éolien (moins de 50 kW) : 2,5–4 m/s, même si le démarrage réel intervient souvent plus tard à cause de l’inertie du rotor
La vitesse de démarrage compte moins pour la production qu’on pourrait le croire. La puissance disponible variant avec le cube de la vitesse du vent, la plage de 3 à 4 m/s contient très peu d’énergie : à 3,5 m/s, un rotor moderne ne produit que 1–3 % de sa puissance nominale. Un seuil bas ajoute surtout des heures de fonctionnement, ce qui facilite l’intégration au réseau et réduit le temps passé à l’arrêt, mais fait rarement varier la production annuelle au-delà de 1–2 %.
Les automates appliquent une hystérésis autour du seuil (par exemple couplage à 3,0 m/s, découplage à 2,5 m/s) pour éviter les cycles marche-arrêt répétés qui usent la chaîne cinématique et les contacteurs.
Termes associés
Tous les termes →- Courbe de puissance
Relation entre la vitesse du vent à hauteur de moyeu et la puissance électrique d’une éolienne ; combinée à la distribution des vitesses de vent, elle permet d’estimer la production annuelle.
- Vitesse nominale du vent
Vitesse de vent la plus faible à laquelle une éolienne atteint sa puissance nominale, en général de 10 à 13 m/s pour les grandes éoliennes modernes.
- Vitesse de coupure (cut-out)
Vitesse de vent à laquelle une éolienne s’arrête ou réduit sa puissance pour se protéger de charges excessives, en général 25 m/s (moyenne sur 10 minutes) pour les grandes machines.
- Distribution de Weibull
Loi de probabilité à deux paramètres qui décrit la fréquence de chaque vitesse de vent sur un site, définie par un facteur d’échelle c et un facteur de forme k.
- Hauteur de moyeu
Hauteur du centre du rotor d’une éolienne au-dessus du sol ou du niveau de la mer ; un moyeu plus haut atteint des vents plus forts et plus réguliers, l’un des principaux moteurs de la hausse des facteurs de charge.