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.
Par vent très fort, les charges mécaniques sur les pales, le moyeu, le mât et la fondation augmentent plus vite que la valeur de l’énergie supplémentaire. La vitesse de coupure est le seuil auquel l’automate met les pales en drapeau, serre le frein et oriente le rotor dans une position de repos sûre.
La valeur classique pour les éoliennes de classe IEC I–III est de 25 m/s en moyenne sur 10 minutes, avec des déclenchements plus rapides sur les rafales courtes (par exemple une moyenne sur 3 secondes au-delà de 30–35 m/s). Certains modèles conçus pour l’éolien en mer ou les zones à typhons repoussent ce seuil à 28–34 m/s.
Une coupure franche fait chuter brutalement la production de la pleine puissance à zéro. Quand une tempête traverse une région, des gigawatts peuvent disparaître en quelques minutes, une difficulté bien connue des gestionnaires de réseau au Danemark et dans le nord de l’Allemagne. La plupart des constructeurs proposent désormais une coupure progressive (storm ride-through) : la puissance diminue graduellement à partir d’environ 22–25 m/s jusqu’à zéro vers 30–34 m/s grâce au réglage du pas des pales, ce qui adoucit la rampe et récupère un peu d’énergie.
En énergie, la coupure pèse rarement. Sur la plupart des sites, avec une distribution de Weibull typique, les vents supérieurs à 25 m/s soufflent bien moins de 0,5 % du temps, et les pertes annuelles restent généralement sous 1 %. L’éolienne ne redémarre qu’une fois le vent retombé sous un seuil d’hystérésis plus bas, souvent 20–22 m/s.
Termes associés
Tous les termes →- 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.
- 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.
- 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.
- Réglage du pas des pales (pitch)
Rotation des pales d’une éolienne autour de leur axe longitudinal pour modifier l’angle d’attaque ; elle sert à limiter la puissance au-delà de la vitesse nominale, à démarrer et à arrêter le rotor.
- Système d’orientation (yaw)
Ensemble des moteurs, réducteurs, couronne et freins qui font pivoter la nacelle d’une éolienne autour de l’axe du mât pour garder le rotor face au vent.