Prévoir l'impact du bruit des éoliennes – PIBE

L'énergie éolienne est l'une des sources d'énergie renouvelable prometteuse pour répondre à l'engagement que la France a pris en matière de transition énergétique. Malgré une forte activité de la filière éolienne ces 10 dernières années, l'acceptation sociale et le développement des parcs éoliens sont cependant souvent mis en défaut par le risque de gêne sonore que des riverains peuvent mettre en avant, et qui peut amener un exploitant éolien à réduire fortement le rendement énergétique de ses installations afin de préserver le bien-être des populations.
Premier projet français de recherche collaborative sur le bruit des éoliennes, le projet PIBE vise à améliorer les méthodes de prévision du bruit des éoliennes et d'étudier de nouvelles solutions de réduction du bruit. Le projet fédère des spécialistes de l'aéroacoustique, de la propagation sonore, de la caractérisation expérimentale du bruit, et de l'ingénierie éolienne.
Le programme de recherche est structuré en 3 axes.
Le premier axe a pour but d'étudier les phénomènes de modulation d'amplitude du bruit éolien, réputés être une source de gêne importante lorsqu'ils ont lieu. Cet axe porte sur la caractérisation et la modélisation du décrochage dynamique de l'écoulement autour des pales, ainsi que sur les conditions de génération de modulations d'amplitude au récepteur. Ceci sera étudié aussi bien en soufflerie, qu’in situ près d'un parc géré par un partenaire du projet. La publication d'une base de données détaillée sur la caractérisation expérimentale en soufflerie du bruit dû au décrochage dynamique permettra de faire avancer les connaissances sur un phénomène encore mal compris.
Le deuxième axe porte sur la propagation du bruit entre l'éolienne et le riverain. Il porte sur la quantification des incertitudes de résultats de prévisions acoustiques. Pour cela, les incertitudes et les variabilités des paramètres influençant l'émission sonore et la propagation acoustique seront dans un premier temps calculées, puis un modèle de propagation d'incertitude, associé à des méthodes statistiques avancée, permettra d'estimer l'incertitude globale. Une base de données des incertitudes obtenues et librement interrogeable sur internet permettra de valoriser et de diffuser les résultats.
Le dernier axe du projet vise à étudier l’étude de nouvelles solutions de réduction du bruit à la source basées sur des pales avec des bords d'attaque et/ou de fuite modifiés. Les efficacités acoustique et aérodynamique de ces solutions seront caractérisées en soufflerie, et une estimation de leur potentiel de performance à l'échelle 1:1 sera réalisée.
Les résultats du projet permettront à terme à un développeur éolien de mieux maitriser le risque de gêne sonore dès la phase de conception du parc, et à un exploitant éolien de disposer d’outils de réduction du bruit permettant de répondre plus efficacement à l'attente des riverains en matière de réduction de la gêne sur des parcs en service, sans devoir recourir à une dégradation des rendements énergétiques des installations. Les résultats concernant les incertitudes liées à la variabilité des phénomènes atmosphériques sur l'émission ou la propagation pourront également alimenter dans le futur des documents normatifs et d'améliorer ainsi les pratiques en matière de prévision du bruit dans l’environnement, y compris pour d'autres sources de bruit que des éoliennes.
Dans un contexte où la réduction des nuisances sonores reste un enjeu majeur des pouvoirs publics, le projet permettra de contribuer à la limitation du bruit et des éventuels effets sanitaires extra auditifs associés (effets sur le sommeil ou sur les activités cognitives). Des parcs moins bruyants, car conçus de façon plus optimale, contribueront à une meilleure acceptation de l'énergie éolienne par les citoyens, et permettront ainsi de soutenir le développement des énergies renouvelables favorisant la transition énergétique, dans le respect du bien-être des populations riveraines.