CARTOGRAPHIE DU POTENTIEL EOLIEN

• Dans le cadre d'une étude cartographique du potentiel éolien en France métropolitaine, Guadeloupe, Martinique et Nouvelle-Calédonie commandée par l'ADEME, Météo-France a généré un jeu de données AROME sur une longue période. Ces données sont exploitées pour le service décrit ci-dessous.
• Le modèle numérique de prévision météorologique AROME a été utilisé pour générer de longues séries horaires de vent à une résolution horizontale de 2,5 km.

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La série horaire de vent modèle en un point est constituée de l’ensemble des données de direction et de vitesse du vent au pas de temps horaire en ce point, de l’année 2000 jusqu'à la dernière année en cours pour la France métropolitaine.

De plus, la série de données est complétée par une rose des vents et un tableau de contingence. Ils représentent la fréquence et la direction d'où vient le vent sur le site de mesure sur la période fournie.

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• La méthode mise en œuvre repose sur une descente d’échelle AROME à partir de ERA-INTERIM. Les jeux de données ont été constitués afin de modéliser de façon satisfaisante le potentiel éolien en France et à y associer des incertitudes directement exploitables pour une première estimation de la production d’énergie éolienne en amont d’études de site plus détaillées. La comparaison aux observations a montré une bonne cohérence entre les moyennes obtenues par modélisation et celles obtenues par des méthodes courantes de mesure de vent au-dessus de 60 m de hauteur et dans les zones peu complexes.  En plaine, le vent AROME à résolution 2,5 km est assez bien représentatif du vent moyen 10 minutes.
• Pour chaque point demandé par le client, celui-ci doit fournir les coordonnées latitudes et longitude en degrés décimaux ainsi que l’altitude à laquelle il veut les données. Les coordonnées latitudes et longitudes doivent être exprimée dans le système WGS84. Le client peut bien sûr demander plusieurs altitudes pour un même couple (latitude,longitude). Les niveaux disponibles sont 10, 20,40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 250 et 500  mètres.
  • Paramètres d’entrée : nom du point en trois caractères que le client peut éventuellement choisir et les coordonnées latitude et longitude (en WGS84), roses des vents avec des secteurs de 20 ou 30°, m/s ou km/h pour l’unité de la vitesse du vent
  • Paramètres de sortie : pour chacun des points du client, la vitesse et la direction du vent au pas de temps horaire, pour les quatre points de grille AROME les plus proches à l’altitude demandée de 2000 à maintenant pour la France métropolitaine et de 2000 à 2009 pour l'Outre-mer et coefficient de rugosité du point de grille, et altitude modèle du point de grille.
  • Fichiers fournis : Pour un point demandé par le client, le produit se compose de 13 fichiers (4 séries temporelles horaire en .txt, 4 roses des vents en .png, 4 tableaux de contingence en .txt et une carte par altitude, sur laquelle sont représentées les différentes roses des vents.
  • Paramètres supplémentaires (pour la France métropolitaine) : l'énergie cinétique turbulente (10, 20, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 250 et 500m), l'estimation de rafale en altitude (10, 20,40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160 m), l'estimation d'indicateur de turbulence (20, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140 et 160m), la température (2,10, 20, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 250 et 500 m), l'humidité relative à 2m (de 2000 à 2019), la Pression au niveau de la mer (de 2000 à 2019)...etc.

• L'objectif de l'étude (portée par Météolien) était donc de produire un atlas éolien pour Saint-Pierre-et-Miquelon.  Météo-France a contribué à  la validation et à l'extension des données de vent du modèle de météorologique  méso-échelle canadien (HRDPS) afin de fournir les conditions de vent (variabilité court-terme et long-terme) aux points d'ancrage du modèle CFD (Computational Fluid Dynamic) utilisé par Météolien. Le modèle CFD permet de prendre en compte les obstacles de façon précise afin de calculer les caractéristiques du vent en un point donné et à différentes hauteurs.
• Le lien statistique entre les données de méso-échelle HRDPS et différents paramètres météorologiques de la réanalyse ERA-5 (Copernicus) a été établi afin d’étendre les données de méso-échelle sur une longue période. Le processus est répété pour chaque point d’ancrage et pour chaque niveau nécessaires au CFD.

• La modélisation statistique a permis d’améliorer la modélisation de la force du vent et de la direction du vent de ERA-5, et fournir en entrée du modèle CFD des caractéristiques de vent représentatives de la méso-échelle, intégrant les variabilités court et long terme.

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