Éolienne : Différence entre versions

Version du 20 août 2008 à 23:43

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Une éolienne est un dispositif utilisant l'énergie du vent. Traditionnellement les éoliennes étaient utilisés pour puiser de l'eau au fond des puits. Elles étaient donc utilisé pour la transformation de l'énergie du vent en énergie mécanique. De nos jours, lorsque l'on fait référence aux éoliennes, l'on parle du dispositif permettant de convertir l'énergie du vent en énergie électrique.

L'énergie du vent (aussi appelé énergie éolienne) est une forme d'énergie renouvelable.

Fonctionnement des éoliennes électriques

Il existe plusieurs types d'éoliennes:

• éolienne à axe horizontal (la plus courante avec hélice en général à deux ou trois pales, utilisées pour les fermes d'éoliennes)
• éolienne à axe vertical

à axe horizontal à hélices

Une éolienne à hélices permet de produire de l'électricité grâce aux éléments suivants qui la composent:

• le mât qui permet de placer l'éolienne à une hauteur où la vitesse du vent est plus élevée et plus constante qu'au sol;
• une hélice, montée sur l'axe du rotor de l'alternateur et composée généralement de trois pales;
• une nacelle montée au sommet du mât et abritant les composants électriques, pneumatiques et électroniques travaillant à la conversion du mouvement de rotation du rotor en énergie électrique selon le principe de la dynamo ou de l'alternateur;
• une cabine de dispersion à la base de l'éolienne et permettant de se connecter au réseau d'électricité existant, afin de pouvoir y injecter l'énergie produite et non consommée directement.

• La puissance unitaire des éoliennes a considérablement évolué depuis les débuts de l’énergie éolienne :

à axe horizontal à rotor ou turbine

Alors que de nouveaux parcs éoliens classiques continuent de voir le jour, une éolienne urbaine a été installée sur le toit d'un immeuble HLM d'Equihen-Plage, près de Calais. C'est une première française sur un immeuble collectif d'habitation.

Voir un article sur la première éoliene de ce type installer en France!

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à axe vertical à rotor, turbine ou aubes

Quelques infos en brut:

• Ce type d'éolienne permet d'utiliser des vents de 1-3 m/s, soit des vitesses insuffisantes pour beaucoup d'autres types d'éoliennes.
• Il fonctionne aussi par tempête, certaine ont été testée à 60 m/s.
• Certaine de ces éoliennes produisent, quand d'autres sont arrêtées par une petite brise estivale ou durant une dure tempête hivernale, voir quand d'autres sont gelées.
• Sur l'année, ce type d'éolienne peut produire au moins 50% plus d'électricité que des éoliennes conventionnelles à hélices.

Voir : Matériel Finlandais, importé en France

Plusieurs fabricant francais se lance dans la course :

• [1]
  • Plus de pales, hauteur 1,5 m, diam 0,70 m
  • vitesse de démarrage inférieure à 2 m/s, vitesse de production inférieure 3 m/s, fonctionne à 360° dans les turbulences,
  • réalisée en composites ou résine écologique,
  • encombrement réduit, discrète, sans bruit, sans vibration,
  • s’installe en ville sur des toits terrasses ou sur de petits mats,
  • production électrique supérieure de 30 à 50 % aux éoliennes à pales, grâce à une génératrice spéciale
• [2]
  • axe vertical à géométrie variables ou fixes
• [3]
  • Un concept révolutionnaire d'éolienne à axe vertical. Il se compose d'un stator fixe qui canalise de manière optimale le vent sur un rotor mobile.
• ...

Le rendement et le choix de l'emplacement

L'efficacité d'une éolienne dépend grandement de son emplacement. En effet, la puissance fournie augmente avec le cube de la vitesse moyenne du vent. Un site avec des vents d'environ 30 km/h est 8 fois meilleur qu'un autre où les vents n'atteindront que 15 km/h. En règle générale, les éoliennes sont utilisables là où le vent a une vitesse supérieure à 19 km/h. Pour des raisons de sécurité, lorsque le vent dépasse 90Km/h. l'éolienne est mise à l'arrêt.

On recherche habituellement les sites propices à l'installation d'éoliennes en observant les arbres et la végétation. Le site est intéressant s'ils sont constamment courbés par les vents. Une autre façon de procéder est d'utiliser une carte de la vitesse des vents, ou des données accumulées par une station météorologique proche. Ces méthodes sont tout de même moins fiables.

Le rendement varie aussi selon la constance de la vitesse et de la direction du vent. Le taux de charge mesure le rapport entre la production réélle et la production maximale (vent maximal et constant). Il varie suivant l'emplacement et serait entre 20% et 30%.

Compte tenu du nombre et de l'éloignement des éoliennes, la production est relativement constante. On appelle cela le foisonnement éolien.

• Deux gisements totalement décorrelés sont présent en France : un en Manche, et un sur le pourtour méditerranéen. De plus, à l'intérieur de la zone nord, plusieurs gisements de vents sont quasiment décorrélés : un dans le nord et en Picardie, l'autre en Bretagne. Cela signifie que lorsqu'il n'y a pas de vent dans le nord, il y en a dans le sud ce qui permet une grande régularité de la production. Cette situation est quasi unique en Europe, ce qui fait de la France un des pays les mieux adapté à la production éolienne.
• On peut stocker l'énergie produite quand il y a du vent pour la réutiliser quand il n'y a pas de vent. Au niveau national, cela est utilisé quotidiennement grâce aux stations de pompage-turbinage, qui pompent de l'eau en période creuse (nuit, période de vent, etc.), pour produire de l'électricité en période de pointe de consommation, ou en période sans vent.

Techniques de constructions

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Avantages

• Energie propre et non polluante

• Energie renouvelable et non fossile, participant à notre indépendance énergétique, et disponible pour l'éternité, contrairement au gaz ou à l'uranium qui sont en cours d'épuisement et totalement importé. Les énergies renouvelables ne favorisent pas les conflits militaires pour l'accession aux ressources naturelles restantes.

• Le prix des énergies renouvelables est en constante augmentation, contrairement aux énergies fossiles ou nucléaires, dont le prix augmente suite à l'épuisement des ressources telle que l'uranium (dont le prix a été multiplié par 15 en 3 ans). Le coût des énergies renouvelables est fixe et prévisible.

• Les coûts externes des énergies renouvelables sont très faibles.

• Energie créatrice d'emplois : En 2004, la filière énergie éolienne emploie plus de 100 000 personnes en Europe, dont la moitié en Allemagne. C'est considérable. Une étude officielle entreprise en Allemagne indique qu'en 2002, 119 000 personnes travaillaient dans les énergie renouvelables, dont 53 000 dans l'éolien, 29 000 dans la biomasse et 13 000 dans le solaire. En France en raison de la jeunesse de cette nouvelle filière de production électrique, seulement 5 000 personnes environ qui travaillent dans l'éolien.

• Intérêt touristique et économique : Les parcs éoliens entrent dans le cadre du tourisme scientifique, du tourisme industriel, de l'écotourisme et du tourisme vert , autant de formes nouvelles et originales de découverte. La présence d'éolienne renforce l'image verte des zones rurales touristiques. Les parcs éoliens peuvent être un moyen de conserver les visiteurs un peu plus longtemps sur leurs lieux de vacances, notamment ceux du nord de l'Europe, plus sensibilisés à la problématique des énergies renouvelables. Dans ce but, des animations thématiques se mettent souvent en place autour des parcs éoliens.

• L'insertion paysagère des parcs est soigneusement étudiée lors des enquêtes préliminaires. Des cabinets spécialisés dans ce domaine, indépendants des projets, sont sollicités afin d'étudier la meilleurs manière de disposer les aérogénérateurs afin qu'ils s'intègrent harmonieusement dans le paysage. Des cartes de visibilités ainsi que de nombreuses simulations sont systématiquement réalisées dans l'étude d'impact, avant le dépôt de permis de construire.

• Certains parcs peuvent perturber la réception des ondes hertziennes. Les exploitants des parcs, une fois avertis de ces phénomènes, installent alors des antennes-relais afin que les riverains puissent continuer à bénéficier normalement de ce confort moderne.

• Des associations se sont créées autour de certains parcs éoliens modernes en France, celles-ci organisent des visites à thème autour des énergies renouvelables et proposent également une large gamme d'activités (expositions, conférence, etc.). Un parc éolien devient ainsi un moteur économique sur le plan local, permettant de développer la sensibilisation du grand public et le tourisme sur la commune.

• La taxe professionnelle reversée par l'exploitant du parc éolien à la commune est une ressource financière supplémentaire, parfois indispensable à la survie financière de communes souvent rurales et pauvres.

Inconvénients

On constate des freins à l'implantation de champs de production :

• les riverains craignent généralement une dégradation de l'aspect visuel des sites concernés, ainsi qu'un impact sur l'écosystème par le bruit des éoliennes et les interférences électromagnétiques induites par leurs générateurs. Même si l'aspect visuel n'est guère plus changé par un champs d'éoliennes que par celui d'une centrale nucléaire ou d'une ligne à haute tension, c'est un point de dégradation du paysage (Cf l'avis rendu par la Fédération des paysages et du patrimoine, la FNASSEM [4];
• sur de rares parcs, les riverains les plus proches des éoliennes n'arrivent pas à s'habituer au bruit des éoliennes. Sauf défaut de construction, les éoliennes modernes sont peu audibles à partir de 350 mètres (bruits de chuintement. Cependant le bruit a une dimension psychologique et pas seulement "cartésienne" : on s'habitue au bruit d'une autoroute moins à celui d'une voie ferrée.
• la réception des ondes hertziennes peut parfois être perturbée, ce qui provoque une image bruitée sur les récepteurs de télévision ;
• le balisage est obligatoire comme pour toute autre construction de grande hauteur. Ce balisage est visible à plusieurs kilomètres de distance, afin de signaler la position des éoliennes et assurer la sécurité aéronautique ;
• il peut arriver de certains oiseaux entrent en collision avec des pales. cependant, ce risque est à relativiser car toutes les études réalisées sur ce sujet montrent cependant que ces collisions sont très rare (de l'ordre de 1 à 5 oiseaux/éolienne/an) et les éoliennes très bien repérées par les oiseaux. Des études avifaunes sont obligatoires avant la construction et la LPO travaille sur de nombreux projets éoliens afin d'étudier l'impact du parc avant sa réalisation ;
• les éoliennes peuvent interférer avec les radars météorologiques ou militaires, en constituant un obstacle à la propagation de l'onde à basse altitude donnant une zone d'ombre dans les données. De plus, comme les pales sont en rotation, le radar note leur vitesse de déplacement qui est indifférentiable d'une cible en mouvement comme la pluie. Cet aspect est actuellement en cours d'études dans divers pays européens afin de résoudre techniquement ces difficultés. Afin de ne causer aucune perte aux opérateurs radars, l'accord de Météofrance ainsi que de l'aviation civile et l'armée de l'air est pour cette raison obligatoire afin d'obtenir le permis de construire d'un parc éolien ;
• Selon les militants anti-éoliens, l'énergie intermittente produite par l'éolienne nécessite souvent la complémentarité d'une production d'énergie thermique. En réalité, cette compensation n'existe pas car la production éolienne se substitue en totalité à l'énergie thermique. De plus, si la production d'un parc est intermittente, le foisonnement de l'ensemble des parcs français crée une production relativement stable, de part la dispersion des parcs et les différents gisements décorrélés des vents français présents sur le sol français. Pour plus d'informations sur ce sujet, lire le bilan prévisionnel de RTE

Voir aussi

Liens internes

• Énergie éolienne
• Moulin à vent
• Tour à vent
• Utilisation de l'énergie
• Énergies renouvelables

Liens externes

• Autoconstruction
  • Mini-éoles Documentations pour auto-construire son éolienne.
  • DIY 1000 watt wind turbine
  • Chispito Wind Generator
  • Wind power
• Militantisme
  • La fédération des Energie du Vent  ! qui regroupe les associations pro-éolien
  • l'association des professionnels de l'éolien ! qui regroupe 180 professionnels en France
  • La fédération Vent de Colère ! qui regroupe 300 associations luttant contre l'éolien industriel
  • Association danoise de l'industrie éolienne
  • Energie 2030 Coopérative belgo-allemande pour la production et la promotion des énérgies renouvelables.
• Données et statistiques
  • Suivi Eolien Suivi de la production française d'énergie éolienne.
  • ADEME Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie
  • The Wind Power Base de données sur les champs éoliens et sur les éoliennes.

• Autres
  • ÉLECTRICITÉ ÉOLIENNE Devenir un producteur d'énergie de proximité
  • La marguerite des vents
  • Reportage sur 'La marguerite des vents'
  • Une éolienne sur le toit !

Bibliographie

Portail Énergie – Tous les articles Ékopédia concernant l'Énergie.

Portail Vivre ensemble – Les articles Ékopédia sur « comment vivre ensemble ».