Cahier technique atlas-eolien-bretagne

Schéma régional éolien

Cahier technique

Atlas éolien de la Bretagne

. juillet 2006

Schéma régional éolien Atlas éolien de la Bretagne . juillet 2006

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Avertissement

Cet atlas éolien fournit un ordre de grandeur du gisement éolien ; cependant, son échelle régionale ne permet pas de définir précisément la faisabilité d’un projet éolien en particulier, une campagne de mesure sur site est dans tous les cas indispensable. L’atlas est consultable par l’intermédiaire d’une cartographie interactive, sur le site du schéma éolien régional : www.region-bretagne.fr/schema_eolien Avant sa consultation, une lecture attentive de ce cahier technique est fortement préconisée.

Sommaire

Avertissement ................................................................................................................................... 2

1. Logiciels de calcul .................................................................................................................... 3

2. Données cartographiques ........................................................................................................ 3

3. Données météorologiques ........................................................................................................5

4. Région Finistère Ouest............................................................................................................10

5. Région Finistère Est................................................................................................................ 12

6. Région Centre Bretagne ..........................................................................................................14

7. Région Ille-et-Vilaine ..............................................................................................................16

8. Simulations effectuées ............................................................................................................ 17

9. Validation des résultats ..........................................................................................................19

10. Conclusion ..............................................................................................................................23

Annexe 1 : Cartographie de l’atlas éolien de la Bretagne ................................................................. 24

Annexe 2 : Simulation méso-échelle.................................................................................................31


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1. Logiciels de calcul

La cartographie du potentiel éolien est obtenue à partir du modèle numérique WASP version 8.3 (Wind Atlas Analysis & Application Program), développé par 12 centres météorologiques européens. Disponible sur ordinateur compatible-PC, le modèle utilise comme données de base des cartes numériques de relief et de rugosité ainsi que des données de vent. Ce logiciel permet ensuite le calcul, en tout point de la carte, de la vitesse moyenne du vent par direction et de la densité d’énergie. Il est aussi possible de simuler la production d’une éolienne donnée sur un site précis. La mise en forme des résultats est obtenue à partir du logiciel de système d’information géographique MapInfo Professional version 7.0, développé par MapInfo Corporation. Enfin, une simulation méso-échelle a été réalisée sous Anémoscope (voir annexe 2).

2. Données cartographiques

La zone d’étude comprend l’ensemble de la région Bretagne, soit environ 27400 km².

2.1 Relief

Les données cartographiques suivantes ont été fournies sous format informatique après signature d’une convention d’utilisation : - cartes IGN au 1/25 000 - cartes IGN au 1/100 000 Une zone d’environ 5-10 kilomètres à l’extérieur de la région Bretagne a été numérisée au 1/100 000 afin qu’en tout point du territoire, la description topographique soit suffisante pour effectuer un calcul correct. En effet, le calcul du potentiel en un point exige une description du terrain dans un rayon minimal de 5 kilomètres.

carte 1 : Données de relief


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2.2 Rugosité

Des données de rugosité sont également nécessaires. Ces données donnent une description de la rugosité de surface : plus la rugosité est élevée (des arbres, par exemple), plus le vent est ralenti et plus l’augmentation de la vitesse avec la hauteur sera importante. En ce qui concerne cette rugosité, 4 types de zones ont été retenues : Type de zone Rugosité agglomération forte bois et forêt moyenne campagne faible lac, mer très faible

tableau 1 - zones de rugosité

Autour des stations météorologiques, où une description fine du terrain est nécessaire, la rugosité a été prise en compte grâce aux repérages sur le terrain, complétées de vues photographiques lors d’une mission sur place. Les données de rugosité proviennent de l’inventaire de l’occupation du sol depuis le cartes IGN au 1/100 000.

carte 2 : Données de rugosité


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3. Données météorologiques

Les données météorologiques utilisées pour une région donnée doivent être représentatives de la climatologie long terme de la région concernée. Le réseau des stations météorologiques de Météo-France (environ 50 stations sur la Bretagne) permet d’obtenir cette climatologie long terme de la Bretagne; ces données de vent sont toutefois mesurées à un niveau de 10 mètres, ce qui est peu élevé pour constituer un atlas précis à des niveaux de 60 et 80 mètres. Les mesures à 10 mètres sont en effet fortement influencées par la topographie locale; il est par conséquent difficile de modéliser correctement cette influence et d’extrapoler précisément le vent à des hauteurs élevées. Il est donc intéressant de se baser sur des mesures de vent effectuées à des niveaux de 40 mètres ou plus; les campagnes de mesure à ces niveaux sont toutefois de durée limitée (typiquement une année), et il est nécessaire de recaler ces mesures sur des données long terme d’une station météorologique (méthode MCP utilisée). De manière à obtenir des données long terme de qualité à un niveau élevé (40 mètres), il importe donc que : - La campagne de mesure soit suffisamment longue (si possible une année complète) de manière à ne pas générer

de biais saisonnier. - La corrélation des vitesses de vent mesurées avec celles d’une station météorologique de référence soit

suffisamment élevée pour que le recalage des données de vent long terme sur le mât de mesures soit précis. - Les données de vent long terme de la station météorologique de référence soit de qualité (vitesse moyenne

suffisamment élevé, pas de déplacement du mât de mesures utilisé ou de modifications de l’environnement de la station pendant la période long terme).

Il importe également que l’environnement du mât de mesures utilisé pour les mesures à 40 mètres ne soit pas trop complexe, et soit correctement modélisé par le logiciel WASP. Ce logiciel calcule alors à partir des données long terme de vent obtenu précédemment et d’une carte de relief et de rugosité un atlas de vent à priori représentatif de la région considérée.

La carte ci-dessous représente pour la Bretagne les mâts de mesure Espace Éolien Développement (EED) de 30 mètres et plus (points de couleur bleue), ainsi que les stations météorologiques (points de couleur verte) pour lesquelles nous disposons de mesures de vent.

carte 3 : mâts de mesure EED et stations météorologiques disponibles de Bretagne

Nous voyons que si le Finistère et les Côtes d’Armor sont bien pourvues en données de vent, il n’en est pas de même pour le Morbihan et l’Ille-et-Vilaine.


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3.1 Mâts de mesure EED

On ne considère que les mâts de mesures de 30m au minimum ; les mâts de 10 mètres n’ont en effet que très peu d’intérêt, étant au même niveau que les stations météorologiques; les hauteurs de mât de 30m, les périodes de mesures inférieures à 8 mois ou telles que les taux de recouvrement sont inférieurs à 75% sont notées en gras.

Site Département Hauteur Période de mesures

Beuzec 29 40 07 mai 1998 au 10 novembre 1998

Brasparts 29 30 17 mars 1995 au 25 octobre 1995

Cast 29 30 17 mars 1995 au 27 juin 1996 Edern 29 40 17 décembre 1998 au 22 avril 1999

Goulien 29 40 18 novembre 1996 au 24 juillet 1997 Guimaëc 29 40 23 novembre 1996 au 02 décembre 1999 Meilars 29 40 18 janvier 1998 au 23 avril 1999

Plougonven 29 40 04 février 1998 au 21 mai 1999

Plomeur 29 40 15 juillet 1995 au 19 mars 1996 Plouyé 29 30 17 mars 1995 au 21 avril 1997 Ploumoguer 29 40 20 janvier 1998 au 24 janvier 2000 Saint-Coulitz 29 40 21 novembre 1996 au 01 décembre 1997 Caulnes 22 40 07 juillet 2005 au 10 janvier 2006

Haut-Corlay 22 40 27 novembre 2000 au 17 juillet 2003 KerRose 22 40 21 juillet 2004 au 17 janvier 2006 Locmélar 22 40 18 juin 2000 au 13 mai 2001

Lanfains 22 40 13 décembre 2001 au 19 juillet 2003 Plougras 22 40 23 janvier 1998 au 07 décembre 1999 Trébry 22 40 28 novembre 2000 au 21 juillet 2003 Saint-Armel 56 40 17 décembre 2001 au 16 juillet 2003 Lengronne 50 40 06 avril 2000 au 14 janvier 2001

Le Bréon 53 40 22 juillet 2004 au 02 novembre 2005

tableau 2 : liste des mâts EED

3.1.1 Finistère (29)

Sur les 12 mâts de mesures mesurant le vent, 5 mâts ont des périodes de mesure inférieures à une année ; Meilars et Plougonven ont des périodes de mesures suffisamment longues, mais avec des taux de recouvrement fort bas; de plus, Plougonven est assez proche de Plougras, dont la campagne de mesures est de bonne qualité. Sur les 5 mâts restant, 2 n’ont de données suffisamment bien validées qu’au niveau 30m (Cast et Plouyé). Restent donc les mâts de Guimaëc, Ploumoguer et Saint-Coulitz ; Goulien et Plomeur, dont les périodes de mesures sont d’environ 8 mois, pourraient être utilisés dans une moindre mesure.

3.1.2 Côtes d’Armor (22)

Sur les 7 mâts de mesures, l’un a une période de mesures trop courte (Caulnes), et un autre un taux de recouvrement des données insuffisant, vu la durée de la période de mesures (Locmélar) ; restent donc les mâts de Haut-Corlay, Ker Rose, Lanfains, Plougras et Trebry.

3.1.3 Morbihan (56)

On ne dispose que du mât de Saint-Armel, pour lequel les données sont de bonne qualité.

3.1.4 Ille-et-Vilaine (35)

On ne dispose d’aucun mât de mesure dans ce département ; les mâts voisins de Lengronne (50) et Le Bréon (53) pourraient être utilisés, mais les données de vent n’y sont pas de très bonne qualité, notamment sur Lengronne.


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3.2 Stations météorologiques

On dispose de données (tri-horaires généralement) de vent, vitesses et directions, pour les stations suivantes. Station Dept. Hauteur Période de mesures Classe Qualité Brignogan 29 10 01 janvier 1986 au 31 janvier 2003 3 moyenne (sémaphore) Guipavas 29 10 01 janvier 1986 au 31 décembre 2001 1 Bonne Landivisiau 29 10 01 janvier 1986 au 31 décembre 2001 - bonne Lanvéoc 29 10 01 janvier 1986 au 31 décembre 1997 - correcte Plouguin 29 10 20 janvier 1993 au 23 février 1998 - mauvaise

Pleyber-Christ 29 10 06 mars 1994 au 28 janvier 1999 1 correcte Pluguffan 29 10 01 janvier 1975 au 31 décembre 1999 1 bonne Pointe du Raz 29 10 01 janvier 1975 au 31 décembre 1999 4 mauvaise

Saint-Ségal 29 10 01 juillet 1993 au 31 décembre 1997 3 moyenne Kerpert 22 10 01 janvier 2001 au 31 décembre 2005 3 moyenne Plouguenast 22 10 01 janvier 1994 au 31 décembre 2004 3 moyenne Belle-île 56 10 01 janvier 1986 au 31 janvier 1999 3 moyenne (sémaphore) Sené 56 10 01 janvier 1999 au 31 décembre 2003 1 correcte Rennes 35 10 01 janvier 1998 au 31 décembre 2002 1 bonne

tableau 3 : données de vent disponibles de stations météorologiques

Les classes des stations météorologiques vont de 1 à 5, et sont fournies par Météo-France; les stations de classe supérieure ou égale à 4 sont considérées comme étant de qualité mauvaise, et sont notées en grisé; la qualité des stations non classées est estimée d’après le descriptif de ces stations.

On dispose par ailleurs de tableaux croisés vitesses/directions pour les stations météorologiques suivantes. Station Dept. Hauteur Période de mesures Classe Qualité Ouessant 29 10 1986-1994 3 moyenne Pointe de Penmarch 29 20 1986-1995 4 mauvaise (sémaphore)

Ile de Batz 22 30 1986-1995 - moyenne (sémaphore)

Ile de Bréhat 22 18 1986-1995 - mauvaise (sémaphore) Saint-Brieuc 22 10 1986-1995 1 bonne (aérodrome)

Groix 56 10 1986-1995 3 moyenne (sémaphore, falaise)

Lorient 56 10 1986-1995 1 correcte

Dinard 35 10 1986-1995 1 correcte Pointe du Grouin 35 10 1988-1997 - moyenne (sémaphore)

tableau 4 : tableaux croisés de stations météorologiques disponibles


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3.3 Comparaison des périodes long terme utilisées

Les données de vent des stations météorologiques ci-dessus sont disponibles sur des périodes long terme variables ; il importe de pouvoir comparer ces différentes périodes long terme si on veut utiliser différentes stations pour élaborer un atlas. Une comparaison de ces périodes long terme est possible en se basant sur les données réanalysées du laboratoire américain NCEP/NCAR. Les données réanalysées du NCEP/NCAR constituent un ensemble homogène de données des principales variables météorologiques couvrant toute la terre sur une grille 2.5°x 2.5°, sur la période 1948-2005; ces données sont au départ issues d’observations, lesquelles observations ont été assimilées en vue d’initialiser différents modèles de prédiction. Le terme « réanalysé » provient du fait que, de manière à constituer un ensemble homogène sur une longue période, ces données ont été retraitées par une procédure d’assimilation unique. La figure ci-dessous représente ainsi les vitesses moyennes mensuelles d’un point de grille (niveau 10 mètres) situé sur le Nord du Finistère, sur les années 1985-2005.

figure 1 : vitesses moyennes mensuelles du point NCEP 29, 1985-2005

En établissant des corrélations entre vitesses (ou densités de puissance) mensuelles d’une station ou d’un mât et vitesses (ou densités de puissance) mensuelles de ces données réanalysées, on peut estimer les corrections à apporter aux estimations de vitesses (ou densités de puissance) issues de différentes périodes long terme. On utilisera les données de vent des stations météorologiques suivantes.

Station Période Brest-Guipavas 1991-2001 Landivisiau 1991-2001 Quimper-Pluguffan 1986-1995 Plouguenast 1994-2004 Vannes-Sené 1999-2003 Rennes 1998-2002 Laval 1995-2005

tableau 5 : stations de référence pour la correction long terme

0

2

4

6

8

10

12

14

janv

-85

janv

-86

janv

-87

janv

-88

janv

-89

janv

-90

janv

-91

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-92

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janv

-94

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-95

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-96

janv

-97

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-98

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-99

janv

-00

janv

-01

janv

-02

janv

-03

janv

-04

vite

sses

(m/s

)

Vitesses mensuelles NCEP29


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Comme période long terme de référence, on choisit la période 1991-2001 ; on peut ainsi calculer les corrections à apporter aux vitesses et densités de puissance de données de vent d’une station ou d’un mât recalé sur une station dont la période des données de vent diffère de 1991-2001 ; ces corrections sont toutefois petites, et sont au maximum de 1% sur les vitesses et de 2% sur les densités de puissance, sauf pour Rennes, où l’on a une correction de l’ordre de 2% sur les vitesses et de 6% sur les densités de puissance. On tiendra compte de ces corrections pour le calcul du potentiel éolien ; pour les intercomparaisons des données de vent des §4, 5, 6 et 7, ces corrections sont négligées, sauf pour les données de vent de Rennes.


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4. Région Finistère Ouest

Les mâts de Ploumoguer, Saint-Coulitz, ou éventuellement Plomeur ou Goulien pourraient être utilisés pour cette région.

Le choix du meilleur mât est basé sur une intercomparaison des données de vent de ces 4 sites effectuée avec le logiciel WASP. Les vitesses U et densités de puissance DP sont issues des mesures recalées :

- sur Brest-Guipavas pour Ploumoguer

- sur Pluguffan pour Saint-Coulitz, Plomeur et Goulien

- sur Landivisiau pour Plougras ;

on recale donc soit sur les années 1991-2001, soit sur les années 1986-1995 (les corrections long terme sont négligeables pour cette intercomparaison).

Le tableau ci-dessous indique pour chacun des mâts Ploumoguer, Saint-Coulitz, Plomeur et Goulien les vitesses et densités de puissances obtenues avec le logiciel WASP sur ces 4 sites, ainsi que sur Plougras; les vitesses sont en m/s, les densités de puissance en W/m2.

Mât / Station

Ploumoguer 40 mètres U=7,27 DP=350

Saint-Coulitz 40 mètres U=6,56 DP=339

Plomeur 40 mètres U=6,44 DP=248

Goulien 40 mètres U=6,90 DP=316

Plougras 40 mètres U=7,45 DP=347

Ploumoguer 1991-2001 U=7,27 DP=350

U=6,9 (-5%) DP=323 (-8%)

U=7,0 (+7%) DP=347 (+2%)

U=6,62 (+3%) DP=285 (+15%)

U=7,10 (+3%) Dp=352 (+11%)

U=6,97 (-6%) DP=346 (-0,3%)

Saint-Coulitz 1986-1995 U=6,56 DP=339

U=5,42 (-25%) DP=206 (-41%)

U=6,42 (-2%) DP=342 (+1%)

U=6,03 (-6%) DP=272 (+10%)

U=6,23 (-10%) DP=289 (-9%)

U=6,20 (-17%) DP=301 (-13%)

Plomeur 1986-1995 U=6,44 DP=248

U=6,38 (-12%) DP=269 (-23%)

U=6,61(+1%) DP=300 (-12%)

U=6,18 (-4%) DP=243 (-2%)

U=6,52 (-6%) DP=280 (-11%)

U=6,42 (-14%) DP=272 (-22%)

Goulien 1986-1995 U=6,90 DP=316

U=6,47 (-11%) DP=297 (-15%)

U=6,64(+1%) DP=327 (-4%)

U=6,26 (-3%) DP=267 (+8%)

U=6,62 (-4%) DP=304 (-4%)

U=6,54 (-12%) DP=309 (-11%)

Tableau 6 : intercomparaison des mâts de mesures, Finistère Ouest

L’intercomparaison du mât de Ploumoguer sur lui-même se traduit par une baisse notable de la vitesse moyenne du vent et de la densité de puissance; ceci est du au fait que l’on a utilisé une carte de relief et de rugosité plus précise que la carte générale de Bretagne pour établir l’atlas de vent de ce mât. Ploumoguer sur-estime un peu le vent et la densité de puissance sur Saint-Coulitz, Plomeur et Goulien; le vent est un peu sous-estimé sur Plougras. Saint-Coulitz sous-estime fortement le vent sur Ploumoguer, un peu moins sur Plougras; les estimations sont plus correctes sur Plomeur et Goulien. Plomeur et Goulien sous-estiment aussi le vent sur Ploumoguer et Plougras; les estimations sont correctes sur Saint-Coulitz.


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On obtient de même sur les stations météorologiques de Brest-Guipavas, Quimper-Pluguffan, Landivisiau, Lanvéoc, Ouessant et Brignogan (niveau 10 mètres).

Mât / station

Guipavas 1991-2001 U=4,15 DP=96

Pluguffan 1986-1995 U=4,50 DP=127

Landivisiau 1991-2001 U=4,66 DP=131

Lanvéoc 1986-1997 U=5,09 DP=164

Ouessant 1986-1994 U=7,72 DP=524

Brignogan 1986-2002 U=6,80 DP=409

Ploumoguer 1991-2001 U=7,27 DP=351

U=4,63 DP=115

U=4,63 DP=115

U=3,57 DP=53

U=5,31 DP=167

U=7,41 DP=414

U=5,80 DP=217


U=4,16 DP=104

U=4,21 DP=111

U=3,21 DP=49

U=4,71 DP=143

U=6,54 DP=363

U=5,18 DP=170

Plomeur 1986-1995 U=6,44 DP=248

U=4,31 DP=94

U=4,30 DP=94

U=3,29 DP=43

U=4,89 DP=131

U=6,76 DP=340

U=5,67 DP=189

Goulien 1986-1995 U=6,90 DP=316

U=4,36 DP=105

U=4,36 DP=107

U=3,36 DP=49

U=4,98 DP=147

U=6,87 DP=360

U=5,52 DP=191

Tableau 7 : comparaison des estimations des vitesses et densités de puissance sur les stations météorologiques, Finistère Ouest

Les stations météorologiques de Landivisiau et de Brignogan sont mal modélisées ou sont de qualité trop moyenne (cas de Brignogan); le vent estimé y est nettement inférieur au vent mesuré.

La station de Ouessant est de qualité moyenne, ce qui devrait aussi expliquer que le vent y soit sous-estimé quel que soit le mât utilisé.

Ploumoguer sur-estime un peu le vent sur Brest-Guipavas, est correct sur Pluguffan et Lanvéoc.

Saint-Coulitz, Plomeur et Goulien sont corrects sur Brest-Guipavas, sous-estiment un peu le vent sur Pluguffan et sur Lanvéoc.

Globalement, on voit que le mât de Ploumoguer, recalé sur les données de vent de Brest-Guipavas, 1991-2001, donne des résultats corrects sur la région Finistère Ouest; le vent y est un peu sur-estimé sur la partie Sud de la région, mais cette sur-estimation reste raisonnable; l’on préfère utiliser ce mât pour la partie Sud du Finistère Ouest, car la rose des vents des données long terme de Ploumoguer est plus réaliste que celles des mâts de Saint-Coulitz, Plomeur et Goulien.


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5. Région Finistère Est

Les mâts de Guimaëc, Plougras, Ker-Rose ou éventuellement Saint-Coulitz pourraient être utilisés pour cette région.

Le choix du meilleur mât est basé sur une intercomparaison des données de vent de ces 4 sites effectuée avec le logiciel WASP.

Les vitesses U et densités de puissance DP sont issues des mesures recalées

- sur Landivisiau pour Guimaëc et Plougras

- sur Pluguffan pour Saint-Coulitz

- sur Kerpert pour Ker Rose

Le tableau ci-dessous indique pour chacun des mâts de Guimaëc, Plougras, Ker Rose et Saint-Coulitz les vitesses et densités de puissances obtenues sur ces 4 sites, ainsi que sur Plougonven (recalé sur Landivisiau, 1991-2001); les vitesses sont en m/s, les densités de puissance en W/m2.

Mât / Station

Guimaëc 40 mètres U=7,02 DP=322


Ker Rose 40 mètres U=4,85 DP=111

Saint-Coulitz 40 mètres U=6,56 DP=339

Plougonven 40 mètres U=7,21 DP=321

Guimaëc 1991-2001 U=7,02 DP=322

U= 6,75 (-4%) DP=315 (-2%)

U=7,01 (-6%) DP=374 (+8%)

U=6,16 (+27%) DP=252 (+127%)

U=7,10 (+8%) Dp=391 (+15%)

U=7,32 (+2%) DP=432 (+34%)

Plougras 1991-2001 U=7,45 DP=347

U=7,04 (+0,3%) DP=315 (-2%)

U=7,20 (-3%) DP=350 (+1%)

U=6,33 (+30%) DP=238 (+114%)

U=7,27 (+11%) DP=367 (+8%)

U=7,51 (+4%) DP=400 (+25%)

Ker Rose 2001-2005 U=4,85 DP=111

U=5,37 (-24%) DP=153 (-53%)

U=5,37 (-28%) DP=159 (-54%)

U=4,79 (-1%) DP=114 (+3%)

U=5,54 (-16%) DP=180 (-47%)

U=5,55 (-23%) DP=176 (-45%)


U=6,15 (-12%) DP=271 (-16%)

U=6,19 (-17%) DP=300 (-14%)

U=5,58 (+15%) DP=218 (+96%)

U=6,42 (-2%) DP=342 (+1%)

U=6,38 (-12%) DP=332 (+3%)

Tableau 8 : intercomparaison des mâts de mesures, Finistère Est

Guimaëc estime correctement le vent sur Plougras, sur-estime quelque peu l’énergie sur Plougonven. Plougras estime correctement le vent sur Guimaëc, et sur Plougonven dans une moindre mesure; (la campagne de mesures de Plougonven est toutefois assez moyenne, et le vent n’y est peut-être pas très précis). Ker Rose n’est manifestement pas fiable; ce site sous-estime fortement le vent sur les autres sites.

Saint-Coulitz sous-estime le vent sur les sites de Guimaëc, Plougras et Plougonven.


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On obtient de même sur les stations météorologiques de Landivisiau, Pleyber-Christ, Quimper-Pluguffan, Kerpert, Lorient, Groix et Batz :

Mât / Station

Landivisiau 1991-2001 U=4,66 DP=131

Pleyber-Christ 1994-1999 U=4,38 DP=114

Pluguffan 1986-1995 U=4,50 DP=127

Kerpert 2001-2005 U=4,42 DP=99

Lorient 1986-1995 U=4,54 DP=124

Groix 1986-1995 U=6,11 DP=316

Batz 1986-1995 U=6,75 DP=419

Guimaëc 40 mètres 1991-2001 U=7,02 DP=322

U=3,63 DP=60

U=4,70 DP=129

U=4,69 DP=129

U=5,46 DP=202

U=4,63 DP=120

U=7,48 DP=450

U=7,34 DP=410

Plougras 40 mètres 1991-2001 U=7,45 DP=347

U=3,73 DP=55

U=4,82 DP=118

U=4,79 DP=117

U=5,62 DP=187

U=4,73 DP=109

U=7,74 DP=432

U=7,59 DP=396

Ker Rose 40 mètres 2001-2005 U=4,85 DP=111

U=2,78 DP=25

U=3,65 DP=58

U=3,60 DP=56

U=4,27 DP=93

U=2,61 DP=21

U=5,79 DP=203

U=5,73 DP=185

Saint-Coulitz 40 mètres 1986-1995 U=6,56 DP=339

U=3,21 DP=49

U=4,27 DP=114

U=4,21 DP=111

U=4,98 DP=180

U=4,13 DP=102

U=6,69 DP=372

U=6,60 DP=338

Tableau 9 : comparaison des estimations des vitesses et densités de puissance sur les stations météorologiques, Finistère Est

La station météorologique de Landivisiau est là aussi mal modélisée; le vent estimé y est nettement inférieur au vent mesuré.

Guimaëc estime correctement le vent sur Plougras et sur l’île de Batz; il devrait convenir pour la partie Nord de la région.

Plougras estime correctement le vent sur Pluguffan et Lorient, mais sur-estime le vent sur Groix. Cette station, de classe 3 selon Météo-France, mais située sur un sémaphore en bord de falaise, est toutefois peu fiable. Plougras devrait convenir pour la partie Sud de la région.


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5. Région Centre Bretagne

Les mâts de Lanfains, Haut Corlay, Trébry et Saint-Armel pourraient être utilisés pour cette région.

Le choix du meilleur mât est basé sur une intercomparaison des données de vent de ces 4 sites effectuée avec le logiciel WASP.

Les vitesses U et densités de puissance DP sont issues des mesures recalées

- sur Plouguenast pour Lanfains, Trébry et Haut Corlay

- sur Sené pour Saint-Armel

- sur Landivisiau pour Plougras

On recale soit sur les années 1994-2004, soit sur 1999-2003, soit sur 1991-2001; les corrections long terme sont négligeables pour cette intercomparaison.

Le tableau ci-dessous indique pour chacun des mâts les vitesses et densités de puissances obtenues sur ces 4 sites, ainsi que sur Plougras; les vitesses sont en m/s, les densités de puissance en W/m2.

Mât / Station

Lanfains 40 mètres U=7,0 DP=310

Haut Corlay 40 mètres U=6,69 DP=263

Trébry 40 mètres U=6,90 DP=302

Saint-Armel 40 mètres U=5,76 DP=196


Lanfains 40 mètres 1994-2004 U=7,0 DP=310

U=6,75 (-4%) DP=307 (-1%)

U=7,0 (+5%) DP=354 (+35%)

U=6,83 (-1%) DP=323 (+7%)

U=6,61 (+15%) Dp=285 (+45%)

U=7,01 (-6%) DP=344 (-1%)

Haut Corlay 40 mètres 1994-2004 U=6,69 DP=263

U=6,25 (-11%) DP=242 (-22%)

U=6,46 (-3%) DP=266 (+1%)

U=6,31 (-9%) DP=254 (-16%)

U=6,11 (+6%) DP=226 (+15%)

U=6,47 (-13%) DP=268 (-23%)

Trébry 40 mètres 1994-2004 U=6,90 DP=302

U=6,57 (-6%) DP=287 (-7%)

U=7,0 (+5%) DP=356 (+35%)

U=6,67 (-3%) DP=304 (+1%)

U=6,34 (+10%) DP=253 (+29%)

U=6,86 (-8%) DP=328 (-5%)

Saint-Armel 40 mètres 1999-2003 U=5,76 DP=196

U=5,65 (-19%) DP=197 (-36%)

U=5,75 (-14%) DP=213 (-19%)

U=5,66 (-18%) DP=202 (-33%)

U=5,61 (-3%) DP=192 (-2%)

U=5,83 (-22%) DP=218 (-37%)

Tableau 10 : intercomparaison des mâts de mesures, Centre Bretagne

Lanfains est correct sur Trébry, sur-estime sur Haut-Corlay et Saint-Armel, sous-estime légèrement sur Plougras (dont la région est plus ventée).

De même pour Trébry, qui est cohérent avec Lanfains.


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Haut-Corlay sous-estime le vent sur Lanfains, Trébry et Plougras. Il est probable que l’atlas de vent issu de Haut-Corlay ne soit pas trop représentatif du vent sur la région, ceci pouvant être dû à une modélisation insuffisamment précise de l’environnement de ce mât.

Saint-Armel sous-estime le vent sur les autres sites; ceci est du manifestement au fait que le régime de vent sur ce mât est bien différent des régimes de vent de Lanfains, Trébry ou Plougras.

On obtient de même sur les stations météorologiques de Plouguenast, Sené, Saint-Brieuc, Kerpert, Lorient et Belle-Ile :

Mât / Station

Plouguenast 1994-2004 U=3,84 DP=72

Sené 1999-2003 U=3,88 DP=81

Saint-Brieuc 1986-1995 U=4,88 DP=159

Kerpert 2001-2005 U=4,42 DP=99

Lorient 1986-1995 U=4,54 DP=124

Belle-Ile 1986-1995 U=6,53 DP=328

Lanfains 40 mètres 1994-2004 U=7,0 DP=310

U=5,14 DP=153

U=5,50 DP=185

U=4,61 DP=113

U=5,47 DP=185

U=4,60 DP=108

U=6,61 DP=324

Haut Corlay 40 mètres 1994-2004 U=6,69 DP=263

U=4,72 DP=117

U=5,06 DP=143

U=4,27 DP=90

U=5,08 DP=150

U=4,25 DP=85

U=6,04 DP=247


U=5,08 DP=152

U=5,40 DP=183

U=4,42 DP=100

U=5,25 DP=165

U=4,43 DP=98

U=6,40 DP=304


U=4,24 DP=97

U=4,57 DP=119

U=3,84 DP=75

U=4,64 DP=127

U=3,86 DP=72

U=5,55 DP=210

Tableau 11 : comparaison des estimations des vitesses et densités de puissance sur les stations météorologiques, Centre Bretagne

Le vent est sur-estimé sur Plouguenast et Kerpert, quel que soit le mât utilisé ; ces stations, de qualité moyenne, doivent être difficiles à modéliser.

Saint-Armel sur-estime quelque peu le vent sur Sené ; ceci peut s’expliquer par la difficulté à bien modéliser au niveau 10 mètres.

Le vent sur Lorient et Belle-île est mieux estimé par Lanfains ou Trébry que par Saint-Armel.

En définitive, Lanfains devrait convenir pour la partie Nord-Ouest du Centre Bretagne, Trébry pour la partie Nord-Est, Saint-Armel pour la partie Sud, en excluant les îles.

On dispose toutefois de trop peu de mesures sur la partie Sud pour bien valider les données de Saint-Armel.


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6. Région Ille-et-Vilaine

Les mâts de Trébry, Saint-Armel et Bréon pourraient être utilisés pour cette région ; la station météorologique de Rennes pourrait aussi à défaut être utilisée. Le choix du meilleur mât est basé sur une intercomparaison des données de vent de ces 4 sites effectuée avec le logiciel WASP. Les vitesses U et densités de puissance DP sont issus des mesures recalées soit sur Plouguenast (Trébry), soit sur Sené (St Armel), soit sur Laval (Le Bréon) ; on recale soit sur les années 1994-2004 (Trébry), soit sur 1999-2003 (St Armel), ou enfin sur 1995-2005 (Le Bréon); les corrections long terme sont négligeables pour l’intercomparaison de ces données recalées. Par contre, pour Rennes, on a tenu compte de la correction des vitesses et densités de puissance liée au fait que la période 1998-2002 a été plus ventée que la normale. Le tableau ci-dessous indique pour chacun des mâts les vitesses et densités de puissances obtenues sur ces 4 sites, ainsi que sur Dinard et la pointe du Grouin; les vitesses sont en m/s, les densités de puissance en W/m².

Mât / Station

Trébry 40 mètres U=6,90 DP=302

Saint-Armel 40 mètres U=5,76 DP=196

Le Bréon 40 mètres 1995-2005 U=4,99 DP=119

Rennes 10 mètres 1998-2002 U=3,71/3,64 DP=68/64

Dinard 10 mètres 1986-1995 U=4,78 DP=131

Pointe du Grouin 1988-1997 U=6,55 DP=401


U=6,67 (-3%) DP=304 (+1%)

U=6,34(+10%) DP=253(+29%)

U=5,62(+13%) DP=196(+65%)

U=4,32(+19%) DP=94(+47%)

U=4,68(-2%) DP=116(-11%)

U=8,02(+22%) DP=600(+50%)


U=5,66 (-18%) DP=202(-33%)

U=5,61(-3%) DP=192(-2%)

U=4,82(-3%) DP=131(+10%)

U=3,74(+3%) DP=68(+6%)

U=4,02(-16%) DP=82(-37%)

U=8,34(+27%) DP=734(+83%)

Le Bréon 40 mètres 1995-2005 U=6,90 DP=302

U=5,91 (-14%) DP=218(-28%)

U=5,73(-1%) DP=206(+5%)

U=4,94(-1%) DP=123(+3%)

U=3,86(+6%) DP=71(+11%)

U=4,18(-13%) DP=87(-34%)

U=8,38(+28%) DP=787(+96%)

Rennes 10 mètres 1998-2002 U=3,64 DP=64

U=5,62(-19%) DP=202(-33%)

U=5,43(-6%) DP=171(-13%)

U=4,78(-4%) DP=132(+11%)

U=3,67(+1%) DP=64

U=3,98(-17%) DP=80(-39%)

U=7,42(+13%) DP=515(+28%)

Tableau 12 : comparaison des estimations des vitesses et densités de puissance sur les mâts et stations météorologiques, Ille-et-Villaine

Le vent est sur-estimé sur la pointe du Grouin, quelles que soient les données de vent utilisées ; la qualité (moyenne) de cette station et sa position expliquent cette sur-estimation. Trébry sur-estime le vent sur Rennes et Le Bréon, sous-estime légèrement le vent sur Dinard. Saint-Armel est relativement correct sur Rennes et Le Bréon. Le Bréon sur-estime un peu sur Rennes, sous-estime Dinard. Rennes est correct sur Le Bréon, sous-estime Dinard ; il est préférable toutefois de se baser sur des mâts de 40 mètres que sur des stations météorologiques au niveau 10 mètres. En définitive, Trébry pourrait convenir pour la partie Nord-Ouest de l’Ille-et-Villaine, Le Bréon pour la partie Est et Sud de cette région.


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7. Simulations effectuées

Les simulations sont effectuées aux niveaux 40 mètres, 60 mètres et 80m, avec une résolution horizontale de 250m. La Bretagne est découpée en 7 domaines principaux, auxquelles on a ajouté 3 petits domaines correspondant aux îles d’Ouessant, Sein et Belle-île. Le tableau ci-dessous indique pour chaque domaine le mât de mesures utilisé, les limites X (Est-Ouest) et Y (Nord-Sud) du domaine, l’atlas de vent utilisé, la période long terme de la station météorologique de référence utilisée et les corrections long terme éventuelles sur les vitesses et densités de puissance pour se ramener à une période long terme unique (1991-2001) ; seule la correction sur les vitesses et densités de puissance du domaine de Saint-Armel est effectuée, les autres étant considérées comme étant négligeables.

Mât utilisé Taille du domaine Atlas de vent Période long terme Corrections long terme

Ploumoguer X : 72 000 ; 140 000 Y : 2 327 000 ; 2 437 000

Pmg40rlt.lib 1991-2001 -

Guimaëc X : 130 000 ; 230 000 Y : 2 395 000 ; 2 450 000

Gui40rlt.lib 1991-2001 -

Plougras X : 130 000 ; 185 000 Y : 2 305 000 ; 2 405 000

Pgr40rlt.lib 1991-2001 -

Lanfains X 175 000 ; 240 000 Y : 2 285 000 ; 2 405 000

Lnf40rlt.lib 1994-2004 V : x 99.8% DP : x 99.3%

Trébry X : 230 000 ; 285 000 Y : 2 280 000 ; 2 421 000

Trb40rlt.lib 1994-2004 V : x 99.8% DP : x 99.3%

Saint-Armel X : 175 000 ; 285 000 Y : 2 280 000 ; 2 340 000

Arm40rlt.lib 1999-2003 V : x 99.5% DP : x 98.2%

Bréon (Rennes) X : 280 000 ; 351 000 Y : 2 303 000 ; 2 422 000

Trb40rlt.lib Bre40rlt.lib

1994-2004 1995-2005

Bréon:V : x 99.9% DP : x 99.5%

Ouessant X : 46 000 ; 72 000 Y : 2 394 000 ; 2 414 000

Pmg40rlt.lib 1991-2001 -

Sein X : 62 000 ; 72 000 Y : 2 360 000 ; 2 363 500

Pmg40rlt.lib 1991-2001 -

Belle-île X : 176 000 ; 211 000 Y : 2 266 000 ; 2 285 000

Lnf40rlt.lib 1994-2004 V : x 99.8% DP : x 99.3%

Tableau 13 : description des simulations effectuées

Les domaines correspondants à chaque mât se recouvrent généralement sur des bandes de 10 km; on dispose donc sur ces bandes de simulations issues de 2 mâts, dont on calculera une simulation moyenne. Si toutefois les régimes de vent de 2 domaines adjacents sont trop différents (cas de Lanfains/Saint-Armel, Trébry/Saint-Armel et Trébry/Rennes), on ne peut se contenter de bandes communes de 10 km de large; on a donc procédé de la manière suivante : - domaine de Saint-Armel : élargissement des domaines de Lanfains et Trébry de manière à recouvrir le domaine

de Saint-Armel, puis interpolation linéaire sur le domaine de Saint-Armel de manière à passer progressivement, en allant du Nord au Sud, des régimes de vent de Lanfains et Trébry (pour Y=2 340 000m) au régime de vent de Saint-Armel (pour Y=2 296 700m, latitude du mât de Saint-Armel).

- Domaine de Rennes : 2 simulations effectuées sur ce domaine, l’une avec l’atlas de vent de Trébry, l’autre avec

celui de Bréon, puis interpolation linéaire sur le domaine de Rennes de manière à passer progressivement, en allant de l’Ouest à l’Est, des régimes de vent de Trébry (pour X=280 000m) au régime de vent de Bréon (pour X=351 000).

La carte page suivante représente les domaines utilisés et les positions des mâts de mesures correspondants.


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carte 4 : domaines de simulation WAsP et mâts correspondants


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8. Validation des résultats

La validation est effectuée à 40 mètres et 30m, sur tous les mâts dont EED dispose en Bretagne, puis à 10 mètres sur les données de stations météorologiques disponibles ; il importe de comparer les données de vitesses et de densités de puissance sur une période long terme commune, qui est la période 1991-2001.

8.1 Validation sur les mâts EED

Les données issues de mâts de mesures EED sont donc recalées sur les données long terme d’une station météorologique, puis éventuellement corrigées selon les corrections long terme du tableau 11. On note en vert les mesures à priori peu précises ; ceci peut être dû à diverses raisons :

• campagne de mesures trop courte (cas de Beuzec) • campagne de mesures ayant un taux de recouvrement insuffisant (cas de Meilars, Plougonven, Locmelar) • mât de mesures utilisé peu conforme (cas de Brasparts, Cast et Plouyé où des mâts EDF ont été utilisés).

On obtient, pour les vitesses :

Site Dept. Hauteur Recalage Mesures

(m/s)

Mesures corrigées

(m /s)

Atlas

(m /s) Ecarts

Beuzec 29 40 Pluguffan, 1986-1995 6,0 6,05 6,9 14%

Brasparts 29 30 Landivisiau, 1991-2001 5,75 5,75 6,25 9%

Cast 29 30 Pluguffan, 1986-1995 5,55 5,6 6,6 18%

Edern 29 40 Pluguffan, 1986-1995 7,2 7,25 6,7 -8%

Goulien 29 40 Pluguffan, 1986-1995 6,95 7,05 7,1 1%

Guimaëc 29 40 Landivisiau, 1991-2001 7,0 7,0 6,75 -4%

Meilars 29 40 Pluguffan, 1986-1995 6,8 6,9 6,85 -1%

Plougonven 29 40 Landivisiau, 1991-2001 7,15 7,15 7,5 5%

Plomeur 29 40 Pluguffan, 1986-1995 6,45 6,5 6,6 2%

Plouyé 29 30 Pluguffan, 1986-1995 6,15 6,2 7,15 15%

Ploumoguer 29 40 Guipavas, 1991-2001 7,25 7,25 6,9 -5%

St-Coulitz 29 40 Pluguffan, 1986-1995 6,6 6,65 6,95 5%

Haut-Corlay 22 40 Plouguenast, 1994-2004 6,7 6,7 7,0 4%

Ker Rose 22 40 Kerpert, 2001-2005 4,85 4,9 6,35 30%

Locmélar 22 40 Landivisiau, 1991-2001 6,9 6,9 6,7 -3%

Lanfains 22 40 Plouguenast, 1994-2004 7,0 7,0 6,75 -4%

Plougras 22 40 Landivisiau, 1991-2001 7,45 7,45 7,2 -3%

Trébry 22 40 Plouguenast, 1994-2004 6,9 6,9 6,85 -1%

St-Armel 56 40 Sené, 1999-2003 5,75 5,7 5,6 -2%

Le Bréon 53 40 Laval, 1995-2005 5,0 5,0 4,95 -1%

Tableau 14 : comparaison des vitesses mesurées et issues de l’atlas, mâts EED

Si donc on exclut le site de Ker Rose, dont la modélisation n’est pas fiable, on a des écarts sur les vitesses limités à 5% pour les données de vent précises.


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On obtient de même, pour les densités de puissance :

Site Dept. Hauteur Recalage Mesures

(W/m²)

Mesures corrigées

(W/m²)

Atlas

(W/m²) Ecarts

Beuzec 29 40 Pluguffan, 1986-1995 197 202 322 59%

Brasparts 29 30 Landivisiau, 1991-2001 180 180 262 46%

Cast 29 30 Pluguffan, 1986-1995 177 181 319 76%

Edern 29 40 Pluguffan, 1986-1995 356 365 306 -16%

Goulien 29 40 Pluguffan, 1986-1995 312 320 352 10%

Guimaëc 29 40 Landivisiau, 1991-2001 322 322 314 -2%

Meilars 29 40 Pluguffan, 1986-1995 292 299 320 7%

Plougonven 29 40 Landivisiau, 1991-2001 292 292 400 37%

Plomeur 29 40 Pluguffan, 1986-1995 248 254 285 12%

Plouyé 29 30 Pluguffan, 1986-1995 224 230 366 59%

Ploumoguer 29 40 Guipavas, 1991-2001 350 350 323 -8%

St-Coulitz 29 40 Pluguffan, 1986-1995 339 347 347 0%

Haut-Corlay 22 40 Plouguenast, 1994-2004 263 261 354 36%

Ker Rose 22 40 Kerpert, 2001-2005 111 113 238 111%

Locmélar 22 40 Landivisiau, 1991-2001 296 296 281 -5%

Lanfains 22 40 Plouguenast, 1994-2004 310 308 307 0%

Plougras 22 40 Landivisiau, 1991-2001 347 347 350 1%

Trébry 22 40 Plouguenast, 1994-2004 302 300 323 8%

St-Armel 56 40 Sené, 1999-2003 196 192 192 0%

Le Bréon 53 40 Laval, 1995-2005 119 118 123 4%

Tableau 15 : comparaison des densités de puissances mesurées et issues de l’atlas, mâts EED

Si on exclut à nouveau le site de Ker Rose, on a des écarts sur les densités de puissance d’au plus 36% pour les données de vent précises (mât de Haut-Corlay).


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8.2 Validation sur les stations météorologiques

La validation sur les données de vent des stations météorologiques est moins pertinente, vu le niveau 10 mètres des mesures de vent de ces stations. On obtient, pour les vitesses :

Site Dept. Hauteur Période Classe Mesures

(m/s)

Mesures corrigées

(m/s)

Atlas

(m/s) Écarts

Brignogan 29 10 1991-2001 3 6,8 6,8 5,8 -15%

Guipavas 29 10 1991-2001 1 4,15 4,15 4,65 12%

Landivisiau 29 10 1991-2001 - 4,65 4,65 3,6 -23%

Lanvéoc 29 10 1986-1995 - 5,15 5,2 5,3 2%

Pleyber-Christ 29 10 1994-1999 1 4,4 4,4 4,8 9%

Pluguffan 29 10 1986-1995 1 4,5 4,6 4,65 1%

Pointe du Raz 29 10 1986-1995 4 8,35 8,4 6,5 -23%

Saint-Ségal 29 10 1993-1997 3 3,15 3,2 4,5 41%

Kerpert 22 10 2001-2005 3 4,4 4,45 5,45 22%

Plouguenast 22 10 1994-2004 3 3,85 3,85 5,15 34%

Belle-île 56 10 1986-1995 3 6,55 6,6 6,6 0%

Sené 56 10 1999-2003 1 3,9 3,85 4,65 21%

Rennes 35 10 1998-2002 1 3,7 3,6 4,2 17%

Ouessant 29 10 1986-1994 3 7,7 7,8 7,4 -5%

Pointe Penmarch 29 20 1986-1995 4 7,0 7,1 5,75 -19%

Ile de Batz 22 30 1986-1995 - 6,75 6,8 7,6 12%

Ile de Bréhat 22 18 1986-1995 - 6,05 6,1 6,4 5%

Saint-Brieuc 22 10 1986-1995 1 4,9 5,0 4,6 -8%

Groix 56 10 1986-1995 3 6,1 6,2 7,75 25%

Lorient 56 10 1986-1995 1 4,55 4,6 4,7 2%

Dinard 35 10 1986-1995 1 4,8 4,9 4,7 -4%

Pointe du Grouin 35 10 1988-1997 - 6,55 6,6 8,1 23%

Tableau 16 : comparaison des vitesses mesurées et issues de l’atlas, stations météorologiques

Les écarts peuvent être très importants, atteignant 41% sur Saint-Ségal (station toutefois de qualité moyenne),

et 21% sur les stations de classe 1 (écarts grisés).


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On obtient de même, pour les densités de puissance :

Site Dept. Hauteur Période Classe Mesures

(W/m²)

Mesures corrigées

(W/m²)

Atlas

(W/m²) Écarts

Brignogan 29 10 1991-2001 3 401 401 217 -46%

Guipavas 29 10 1991-2001 1 96 96 115 20%

Landivisiau 29 10 1991-2001 - 131 131 55 -58%

Lanvéoc 29 10 1986-1995 - 170 174 167 -4%

Pleyber-Christ 29 10 1994-1999 1 114 114 118 4%

Pluguffan 29 10 1986-1995 1 127 130 115 -12%

Pointe du Raz 29 10 1986-1995 4 846 867 324 -63%

Saint-Ségal 29 10 1993-1997 3 64 66 107 62%

Kerpert 22 10 2001-2005 3 99 101 185 83%

Plouguenast 22 10 1994-2004 3 72 72 153 113%

Belle-île 56 10 1986-1995 3 328 336 324 -4%

Sené 56 10 1999-2003 1 81 79 126 59%

Rennes 35 10 1998-2002 1 68 64 88 38%

Ouessant 29 10 1986-1994 3 524 537 414 -23%

Pointe de Penmarch 29 20 1986-1995 4 447 458 205 -55%

Ile de Batz 22 30 1986-1995 - 419 429 396 -8%

Ile de Bréhat 22 18 1986-1995 - 269 276 289 5%

Saint-Brieuc 22 10 1986-1995 1 159 163 113 -31%

Groix 56 10 1986-1995 3 316 324 432 33%

Lorient 56 10 1986-1995 1 124 127 109 -14%

Dinard 35 10 1986-1995 1 131 134 118 -12%

Pointe du Grouin 35 10 1988-1997 - 401 411 632 54%

Tableau 17 : comparaison des densités de puissances mesurées et issues de l’atlas, stations météorologiques

Les écarts peuvent être très importants, atteignant 113% sur Plouguenast (station toutefois là aussi de qualité moyenne), et 59% sur les stations de classe 1 (case grisée).


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9. Conclusion

L’atlas obtenu devrait être relativement correct sur le Finistère et les Côtes d’Armor, départements pour lesquels on dispose de suffisamment de données de vent de qualité ; les résultats obtenus sur le Morbihan et l’Ille-et-Vilaine sont à nuancer davantage, vu le nombre insuffisant de données de vent de qualité sur ces 2 départements. Ainsi, l’atlas sous-estime vraisemblablement le gisement de vent sur le Morbihan (de 10 à 20% environ, en particulier sur la partie Est) ; il le sur-estime, dans une moindre mesure, sur le Finistère Sud. La méthodologie suivie (découpage de la Bretagne en 7 régions, utilisation du modèle WASP) est désormais peu adaptée à des régions aussi grandes, et il serait préférable, à l’avenir, d’utiliser un modèle méso-échelle précis (voir annexe 2). Néanmoins, l’utilisation de données de campagnes de mesures à 40 mètres recalées sur le long terme pour cet atlas permet d’affirmer que le résultat est globalement plus précis que celui réalisé en 1998 avec uniquement des stations à 10 mètres.


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Annexe 1 : Cartographie de l’atlas éolien de la Bretagne

Interpolation des données brutes

Les données brutes issues du calcul sous WASP sont sous la forme d’un fichier grille, avec un point tous les 250 mètres. Une interpolation est effectuée entre chaque point de la grille pour représenter les résultats sous forme de cellules de couleurs. Les paramètres de cette interpolation sont précisés dans le tableau suivant.

Type d’interpolation IDW

Taille de la cellule 0,3 KM

Facteur d’influence exponentiel 4

Rayon de recherche de données voisines 0,6 KM

Limite (en bordure de grille) 0 KM

Méthode d’agrégation Moyenne

tableau 18: paramètres d'interpolation Mapinfo

Résultats de l’interpolation Le résultat final est une grille de cellules carrées de 300 mètres de côté. Les cartes suivantes représentent cette interpolation de la vitesse et de la densité de puissance du vent, à 40, 60 et 80 mètres de hauteur.

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Annexe 2 : Simulation méso-échelle

Présentation En plus de la modélisation sous WASP décrite dans ce cahier technique, un modèle méso-échelle, Anémoscope1, a été utilisé sur la région Bretagne. Anémoscope est un logiciel élaboré par Environnement Canada et le Centre d’Hydraulique Canadien. Il est constitué de deux modèles complémentaires : - Un modèle méso-échelle MC2 : modèle d’écoulement 3D, pouvant être utilisé en météorologie opérationnelle. Il

simule les écoulements à l’échelle régionale : domaines de plusieurs centaines de kilomètre de côté. - Un modèle micro-échelle MS-Micro : théorie de Jackson et Hunt : écoulement 2D turbulent sur de légères

variations de relief. Il simule l’écoulement local du vent. La technique utilisée consiste en un zoom progressif, depuis des données météorologiques à l’échelle planétaire : les réanalysées NCEP/NCAR (50 ans de données de vent tous les 2,5°). Ces données sont affinées jusqu’à l’échelle locale de la manière suivante : 1. Le vent géostrophique des données NCEP/NCAR est classé en fonction de sa vitesse, de sa direction, et de son

gradient vertical (environ 360 classes de climat). 2. Une simulation avec le modèle méso-échelle MC2 est réalisée pour chaque classe définie précédemment, jusqu’à

atteindre un état atmosphérique stationnaire (pas de cycle diurne, conditions aux limites constantes). On atteint une échelle de 1 à 5 km, suivant le paramétrage.

3. Une compilation statistique du résultat des simulations méso-échelles est réalisée. 4. Cette compilation est utilisée et affinée par MS-Micro pour atteindre une résolution de l’ordre de la centaine de

mètres. Simulation effectuée Pour la simulation sur la région Bretagne, l’étape 4 n’a pas été réalisée. Seul l’écoulement à méso-échelle (5 km x 5 km de résolution) est calculé. Trois domaines ont été définis, centrés sur 3 points NCEP/NCAR.

carte 11 : Domaines de calculs avec Anémoscope

1 www.anemoscope.ca


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Les paramètres de calcul sont listés dans le tableau suivant.

tableau 19 : Paramètres de simulation Anémoscope

Une simulation méso-échelle moyenne a ensuite été calculée à partir des résultats obtenus sur les 3 domaines de la carte 11. Résultats de la simulation La carte page suivante représente les résultats de la simulation méso-échelle; sa légende est identique à celle de la carte 6. La hauteur de 60 mètres, pour laquelle la précision des 2 simulations est optimale a été retenue pour faire la comparaison avec la simulation WASP. Conclusion La résolution de calcul est différente selon les 2 modes de calcul : 250 mètres avec WASP contre 5 kilomètres avec Anémoscope : L’utilisation du modèle micro d’Anémoscope permettrait d’affiner les calculs, et d’arriver à la même résolution que WASP. A cette différente de résolution près, les résultats des deux modélisations sont globalement concordants, ce qui permet d’accorder une bonne confiance à l’atlas réalisé.

Paramètres Commentaires Résolution méso 5 km x 5 km Taille de la grille 28 niveaux verticaux Résolution micro - Pas de temps 90 secondes Durée simulée 9 heures Paramètre de projection Polaire Stéréographique Centre latitude : 60°

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Documents

Cahier technique atlas-eolien-bretagne