Monitoring d’une installation éolienne : Application à la caractérisation de l’aérogénérateur du projet EolSénégal

Abstract

A partir d’un monitoring d’une année du système éolien installé dans le village de Goback situé dans la région de Saint Louis au Nord du Sénégal (lat = 15°57 N et long = 16°26 W) pour l’électrification d’une case de santé et d’une école, nous avons fait l’évaluation du potentiel éolien du site et caractériser l’aérogénérateur du projet EolSénégal. Pour cela des mesures de vent à 15 mètres sont effectuées avec un anémomètre et une girouette de type NRH 40C et 200P respectivement. Des shunts sont utilisés pour mesurer le courant délivré par l’éolienne. Tous les capteurs sont reliés à la centrale d’acquisition CR800 de type Campbell Scientific qui assure la collecte et l’archivage des données. L’exploitation des mesures obtenues montrent deux régimes de vents distincts associés à la saison sèche et à la saison des pluies avec respectivement des vitesses moyennes de 4,58 m/s et 3,50m/s à 15m de hauteur. Les vents obtenus sont réguliers avec des directions privilégiées de Nord-Ouest à Ouest et Nord-Est à Est respectivement pendant la saison sèche et pendant la saison des pluies en accord avec le potentiel mesuré dans la zone. L’exploitation des données électriques ont permis de construire la courbe de puissance de l’Eolienne. De celle-ci, nous avons pu déduire ses caractéristiques correspondant à une vitesse de démarrage de 2m/s, à une puissance nominale de 500 watts obtenue pour une vitesse de 7 m/s. La courbe de rendement de l’aérogénérateur montre une valeur optimale dans une gamme de vitesse comprise entre 3 et 5 m/s contrairement aux aérogénérateurs du marché où les gammes observées sont voisines de 10m/s. L’intégration de la puissance mesurée sur l’année donne une production de 1000 kwh pour une vitesse moyenne du vent de 4,2 m/s. Cette étude montre la pertinence de s’orienter vers la production locale des dispositifs de production d’énergie afin d’offrir des solutions adaptées inscrites dans une pérennisation des filières.

This topic deals with the wind potential along the coastal area in Senegal. Within the EolSenegal Project we monitored a windmill at Gobaak located in the northern part of the country, (lat = 15°57 N; long = 16°26 W). Wind data is taken at 15m above ground with an anemometer and a vane of NRG Company. Shunts are used to measure the current delivered by the windmill. All the sensors are connected to CR800 data logger of Campbell Scientific. The exploitation of Data highlights two distinct types of wind behaviour associated to dry season and rainy season with mean wind speeds around 4, 6 m/s and 3, 50 m/s respectively. Wind directions are fairly regular with dominants winds oriented to North-West for dry season and East -West or East during rainy season. The analysis of electrical data measured in the site shows
• A nominal power of 500 watts for mean wind speed of 4m/s.
• Performance curve of the windmill is optimal between 3m/s and 5m/s, while current windmills on the market have performance optimum for around 10m/s
• The Integration of windmill power for a period one year yields a production of 1000 kWh by mean wind speed of approx. 4 m/s.
This study has shown the presence of an interesting wind potential which could be valorised by proper exploitation using local materials and expertise. The prototype developed in this respect is now being tested to an industrial scale. Therefore an integration of the wind energy into the wider energy policy is rewarding.