L’exploitation technique d’un parc éolien est une tâche fastidieuse qui, au-delà de la supervision de production classique, requiert une analyse fine & régulière des données de production afin de détecter toute anomalie.
L’analyse des données d’un parc éolien en exploitation est cruciale et se doit d’être réalisée régulièrement. En créant des indicateurs de performance spécifiques à partir des données de production brutes, le gestionnaire d’actifs est en mesure de détecter les éventuelles anomalies et entamer une recherche de solution avec les prestataires de maintenance.
Nous prendrons pour exemple le parc éolien présent sur la carte ci-dessous et concentrerons notre analyse sur les turbines WT1, WT2 & WT3.
Prenons pour premier indicateur, la courbe de puissance. Si nous nous en tenons à cette simple analyse comparative, la turbine WT3 semble moins performante.
Néanmoins, et après analyse, nous nous rendrons compte que cette relative moins bonne performance est en réalité due à la fonction de transfert associée à l’anémomètre nacelle. Une analyse simple de la courbe de puissance est donc insuffisante et peu efficace.
Les analyses à réaliser
Ratio
Afin de s’affranchir des effets liés aux mesures anémométriques, nous recommandons de travailler directement avec les données de production. Le premier indicateur à prendre en compte est donc le ratio de performance. Ce dernier permet de déterminer la différence de production entre une turbine donnée et la production moyenne du parc, sur la même période :
Où :
PWTi est la production de la turbine
N est le nombre de turbine composant le parc
Lorsque l’analyse du potentiel énergétique, réalisée en phase de pré-construction, est fiable, le ratio susmentionné peut être calculé pour chaque turbine et utilisé comme référence. Afin de déterminer la fiabilité de l’analyse du potentiel énergétique, deux paramètres sont à prendre en compte :
- La modélisation de l’écoulement éolien : les vitesses de vent peuvent énormément varier selon la complexité du terrain,
- La modélisation du sillage : lorsque l’espacement entre les éoliennes ne respecte pas les recommandations, les limites de validité du modèle peuvent être atteintes, entraînant de faux résultats.
Le tableau ci-dessous reprend les différents ratios calculés en phase de pré-construction et en phase d’exploitation technique :
Période 1 : novembre 2016
Période 2 = janvier 2016 à novembre 2016
Nous recommandons de calculer le ratio de performance tous les mois ; de cette manière, tout événement anormal (par rapport à la phase de pré-construction), pourra être identifié. Si une différence supérieure à 5% est détectée, des analyses complémentaires devront être effectuées. Cette différence peut parfois s’expliquer par un changement des conditions de vent mais peut également être dû à un problème technique impactant la performance.
Diagramme de dispersion
Le diagramme de dispersion est un autre outil utile dans l’analyse de performance. En effet, en comparant les résultats de production d’une éolienne prise pour référence (WT1), par rapport à une autre éolienne, des incohérences peuvent apparaitre.
L’exemple ci-dessous reprend les données de production du mois de novembre 2016. Nous pouvons constater que la corrélation entre les éoliennes WT1 et WT2 (R² = 0.95) est plus forte que la corrélation entre les éoliennes WT1 et WT3 (R² = 0.90). Ce résultat peut s’expliquer par une implantation quasi similaire pour les éoliennes WT1 et WT2 ; l’éolienne WT3 étant sur une autre ligne, sujette à d’autres effets de sillage (cf. plan de situation).
CONCLUSION
A travers les différentes méthodes exposées dans cette note, nous pouvons conclure, que contrairement à nos premières estimations, l’éolienne WT3 fonctionne de manière optimale, en ligne avec les autres éoliennes du parc. Au travers d’un exemple concret, nous avons pu démontrer qu’une analyse poussée des données est primordiale pour comprendre les performances d’un parc éolien. Dans le cadre de nos activités d’exploitation technique, nous sommes régulièrement amenés à effectuer ces analyses et développer de nouveaux outils. N’hésitez donc à nous contacter pour toutes questions.