X. RESULTATS ET DISCUSSION
En plus d'être les régions les plus
ventées sur le territoire Algérien, les zones steppiques sont
caractérisées aussi par une richesse hydrique (nappes
souterraines) relativement importante, qui doit être exploitée
pour répondre aux besoins d'eau potable et d'irrigation.
Une étude du potentiel éolien disponible dans
ces régions est donc nécessaires, est basée sur l'Atlas
établi par l'ONM (Office National de la Météorologique).
Figure II. 2 :
Vitesse moyenne mensuelles du vent du site Tlemcen pour
l'année 2011.
Figure II. 3:
Vitesse moyenne mensuelles du vent du site d'Adrar
[16].
Les figures (II.2 et II.3) représentent la distribution
moyenne mensuelle de la vitesse de vent sur les sites de Tlemcen (la station
météorologique de Zénata " Aéroport" Année
2011) et le site d'Adrar à une hauteur de 10 m du sol [16]. On remarque,
sur ces figures, que le site de Tlemcen présente une évolution du
vent pratiquement uniforme durant l'année (pas de fluctuation et facile
a dimensionné). Par contre la région d'Adrar est
caractérisée par des variations mensuelles énormes.
Le site de Tlemcen offre un potentiel
énergétique éolien assez faible et ne peut être
rentable que pour des systèmes de petites puissances. Par contre, le
site d'Adrar est caractérisé par un potentiel
énergétique très important, et peut être rentable
même pour les grandes installations.
La distribution de Weibull est caractérisée par
deux paramètres:
· Le paramètre de forme k (sans
dimensions) qui caractérise la dissymétrie et l'allure de la
distribution.
· Le paramètre d'échelle   (m/s).
La distribution de Weibull a été
appliquée aux sites de Tlemcen et Adrar (Figure II.4).
Figure II.
4: Distribution de Weibull de la vitesse du vent du site
d'Adrar et Tlemcen à 10 m a.d.s.
On note : a.d.s : au dessus de
sol ;
On remarque que la courbe est asymétrique et atteint un
maximum pour une certaine valeur de vitesse, qu'elle décroît au
fur et à mesure que la vitesse augmente jusqu'à s'annuler
complètement. C'est la représentation de la distribution des
fréquences des vitesses moyennes et tri horaires pour une classe
donnée de k et C des paramètres de Weibull.
Par ailleurs, les courbes de densité de
probabilité des différents sites sont données en Figure
II.4. En effet, les modes passent de 2 m/s pour Tlemcen vers 4,3 m/s pour
Adrar. La courbe représentative de ce dernier site approche la forme
gaussienne.
De la même manière nous pouvons voir que le
régime du vent d'Adrar se prolonge jusque à 25 m/s tandis que
pour Tlemcen le régime n'excède pas 15m/s.
Toutefois les éoliennes de petite puissance
destinée au pompage de l'eau, sont généralement
installées à des hauteurs supérieures à 10m
(typiquement de 12 à 30 m). Pour cela il est indispensable de connaitre
la vitesse moyenne du vent à des altitudes plus élevées et
extrapoler les paramètres k et C en utilisant les équations (II.9
et II.10) avec un paramètre x qui vaut 0.31 pour une rugosité de
0.01m caractéristique de la région d'Adrar et Tlemcen.
Figure II.
5 : Variation du paramètre de forme k en fonction
de la hauteur pour le site de Tlemcen.
Figure II. 6:
Variation du paramètre d'échelle C en fonction
de la hauteur pour le site de Tlemcen.
Figure II. 7 :
Variation du paramètre de forme k en fonction de la
hauteur pour le site d'Adrar.
Figure II.
8: Variation du paramètre d'échelle C en
fonction de la hauteur pour le site d'Adrar.
Sur les figures (II.5, II.6, II.7 et II.8) on remarque bien
que l'extrapolation verticale du paramètre de forme k et
d'échelle C montre que ces derniers augmentent avec l'altitude.
L'augmentation de l'altitude entraîne une augmentation
des paramètres k et C ce qui centre la distribution et
diminue, d'où l'intérêt d'avoir une distribution à
une hauteur plus élevée en déterminant la fréquence
maximale du vent.
Le tracé de la vitesse moyenne (Voir Figures II.9 pour
Tlemcen et II.10 pour Adrar, et Tableau II.2) et cubique moyenne en
fonction de la hauteur (Voir figure II.11 pour Tlemcen et II.12 pour Adrar, et
tableau II.2) montre que la vitesse moyenne cubique ne cesse d'augmenter avec
la hauteur parce que les deux sites de Tlemcen (Aéroport) et d'Adrar
sont des terrains plat et espacé, d'où une augmentation de la
puissance récupérée et donc du gisement éolien. La
vitesse moyenne du vent augmente sans cesse même au delà de 100
mètres, à l'inverse d'un site montagneux où la vitesse
moyenne du vent atteint un seuil de stabilité rapidement à cause
des obstacles.
|
Site
|
k [-]
|
  [m/s]
|
|
<V3>
|
|
Tlemcen
|
2.2
|
4.67
|
2.3
|
103.7
|
|
Adrar
|
2.28
|
6.67
|
5.9
|
462.23
|
Tableau II.
2 : Paramètres k et C de la distribution
de Weibull pour les sites de Tlemcen et d'Adrar.
Figure II. 9:
Vitesses moyennes annuelles du vent à
différentes altitudes pour le site de Tlemcen.
Figure II.
10: Vitesses moyennes annuelles du vent à
différentes altitudes pour le site d'Adrar.
Figure II. 11 :
Vitesses moyennes cubiques annuelles du vent à
différentes altitudes pour le site de Tlemcen.
Figure II.
12 : Vitesses moyennes cubiques annuelles du vent
à différentes altitudes pour le site d'Adrar.
Le potentiel énergétique récupérable
au site d'Adrar est très important (vitesse moyenne annuelle
supérieur à 5 m/s) par rapport au site de Tlemcen (Vitesse
moyenne annuelle 2.3m/s).
La densité de puissance moyenne annuelle
récupérable sur le site de Tlemcen à 10m est
estimée à 303,5 kWh/m².an et au site d'Adrar pour la
même hauteur égal à 1136 kWh/m².an.
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