Énergie éolienne : Différence entre versions
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Version du 17 juin 2008 à 12:51
L'énergie éolienne est l'énergie tirée du vent au moyen d'un dispositif aérogénérateur: éolienne, moulin à vent, tour à vent, etc. L'énergie du vent, Eole est le nom donné par les anciens grecs au Dieu des vents, fils de Poséïdon.
Sommaire
Description
L'énergie éolienne peut être utilisée de deux manières :
- Transformation en énergie mécanique: le vent est utilisé pour faire avancer un véhicule (voilier), pour pomper de l'eau (moulins de Majorque, moulins aux Pays-Bas, éoliennes dans les champs pour abreuver le bétail) ou pour faire tourner une meule pour produire de la farine (blé, chataigne, ...) ou de l'huile (olive).
- Transformation en énergie électrique: l'éolienne est accouplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant continu (installation reliée à des batteries) ou alternatif (installation reliée au secteur).
Histoire
Les moulins à vent sont une invention d'origine très ancienne. On pense que des roues à énergie éoliennes rudimentaires furent utilisées en Perse (Iran actuel) dès le VIIe siècle après JC., voire avant. Elles servaient à l'irrigation des terres cultivées et pour écraser du grain.
Le moulin à vent a connu un grand développement en Europe au cours du XIVe siècle, en particulier aux Pays-Bas. Outre le meulage du grain et l'irrigation des terres agricoles, les moulins à vent étaient utilisés pour un grand nombre de tâches, allant du pompage de l'eau de mer, au sciage du bois, en passant par la fabrication du papier et de l'huile ou encore le meulage de divers matériaux.
Économiquement viable
Avec un coût d'environ 35 ctm/kWh*, l'électricité éolienne est très proche de la rentabilité économique. Si les coûts externes liés à la production d'électricité étaient pris en compte, elle serait déjà moins chère que le nucléaire...
Électrification en site isolé
L'éolien est adapté et rentable pour électrifier des zones non raccordées au réseau. C'est notamment le cas dans les pays en voie de développement.
Avantages et Inconvénients
Les inconvénients
Nous recommandons la lecture d'un ouvrage de Francis Meunier, "Maîtriser l'effet de serre", où tout un chapitre donne les dimensionnements, les avantages et inconvénients possibles.
- L'énergie éolienne est variable dans le temps. Les petites installations d'éoliennes utilisées en autonome doivent stocker l'énergie sous forme d'accumulateurs qui sont très chers si l'on veut avoir de l'électricité en permanence. En revanche, les installations reliées à un grand réseau électrique sont relayées, pendant les périodes sans vent, par les autres sources d'énergie.
- Au pied d'un pylône d'une éolienne de 2,5 MW comme de 4MW, il n'y a pas plus de bruit que celui d'un moteur de Peugeot HDI 307 au ralenti. En d'autre termes, il est tout à fait possible d'entretenir une conversation sans, à aucun moment, paraitre gêné par le bruit de l'éolienne. Mieux des cultivateurs, présents, nous ont dit être surpris par le silence de ces merveilleuses hélices... "Qu'est-ce qu'ils sont forts nos ingénieurs quand même", ont-ils ajoutés ! On pourra s'assurer de la véracité de ces écrits en allant au pied de chacune des éoliennes du Bel Air, à côté de Collinée, en Bretagne (à 25 Km au Sud de Lamballe ; côte d'Armor), mais ailleurs en Bretagne. Nous avons fait le même constat au pied de pylônes d'éolienne dans d'autres endroits en France. Mais hélas, il se dit toujours que certaines éoliennes (lesquelles, probablement de très anciennes) produisent beaucoup de bruit (ce terme parait énorme). De même l'académie nationale de médecine recommande de ne pas mettre d'éoliennes d'une puissance de 2,5 Mw à une distance inférieure de 1500 mètres d'une habitation. Curieux, pour quelle raison alors, puisqu'elles ne font pas de bruit ?
- (ici nous conseillons la lecture de l'ouvrage mentionné ci-dessus ; en effet, il ne s'agit que de couplage entre éolien et autre source de production d'énergie ; cependant qu'il est aussi envisageable d'utiliser le procédé dit du château d'eau, comme le font les canadiens, en faisant remonter l'eau d'un lac inférieur vers un lac supérieur, puis d'utiliser l'énergie (ainsi "conservée") dès lors que l'éolienne n'a pas suffisamment de vent pour produire de l'énergie)... Les éoliennes ont un rendement qui varie entre 20% et 30% (Le rendement d’une éolienne est le rapport entre la puissance totale produite par une éolienne sur un an et ce qu’elle aurait produit si les conditions météorologiques avaient été optimum) En 2005, sur toute l’Allemagne, le rendement des éoliennes a été inférieur à 20 %. Pour transformer les kW éoliens aléatoires en kW garantis (mais attention, un KW est toujours un KW !)... il faut leur adjoindre des kW complémentaires provenant d'une centrale thermique dite de régulation. Les centrales thermiques à flamme de régulation sont très polluantes, elles émettent beaucoup de CO2... Souci complètement éliminé, dès lors que l'on met en oeuvre le principe du château d'eau, voir plus haut.
- La localisation des éoliennes est dépendante de la ressource (le vent ; mais il faut savoir que tous les sites à vents suffisants sont répertoriés depuis de longues dates ; pour faire simple, toutes les côtes de bords de mer du Sud de la France, de l'Aquitaine vers la Bretagne, en remontant jusqu'au Nord Pas de Calais ; on peut ajouter quelques grands couloirs où le vent est très souvent suffisamment fort, par exemple la vallée du Rhône ; ou encore la vallée de la Seine, après Paris) et ne correspond généralement pas aux zones de consommations (il y a des câbles électrique pour amener l'énergie à bon port ; ce que pratique l'EDF). De plus le caractère dispersé de la majorité des implantations amènerait en cas de fort développement de l'éolien à renforcer le réseau de transport électrique entre les zones de production éolienne et les zones de consommation. Ce renforcement du réseau est très coûteux et provoque les nuisances classiques (visuelle, sonore, électromagnétique) des lignes à hautes tension. Mais en fait, il ne s'agit à terme, que de reconception de la production et de la distribution rationalisée de l'énergie. Car grâce à l'éolien, on est sûr de produire au plus près des lieux d'habitations et d'éviter, voire de réduire notablement toutes les lignes à haute tension qui tranchent le paysage de nos campagnes. Ce point est d'autant plus vrai avec la nouvelle génération d'éolienne urbaine que l'on peut placer: sur les immeubles, sur les hangars, sur un chateau d'eau, sur les abris de bus, dans un parc (comme une oeuvre d'art!), sur une maison, dans un jardin, ...
- Si une éolienne est mal placée par rapport aux habitations, l'ombre de ses pales en rotation provoque un effet stroboscopique jugé désagréable. Mais comme le soleil (du moins la Terre) tourne, alors cet effet ne dure que quelques instant dans la journée. D'autre part, il n'a jamais été entendu cette idée concernant les quelques lieux visités pour l'éolien.
- Bref, nous recommandons au lecteur d'aller voir sur place n'importe quel champ d'éoliennes qu'il apercevra dans son avenir. Il sera convaincu de l'innocuité de la chose, et du plaisir de la force que produit le vent.
Mais la question se pose,combien faut-il d’éoliennes pour remplacer une centrale nucléaire ? Basons nous sur des chiffres moyens (on pourra toujours avancer d’autres chiffres, ce qu’il faut retenir, c’est l’ordre de grandeur). Prenons une centrale nucléaire: Puissance maximale produite pour une tranche: 1200 MW (mégawatts). En France, les tranches nucléaires vont de 900 à 1450 MW. Nombre de tranches par centrale: 4 Puissance maximale produite par une centrale: 4 800 MW. Rendement du nucléaire (rapport entre la puissance maximale et la puissance produite, tenant compte des arrêts pour travaux): 80 pourcents. Puissance moyenne produite par une centrale: 4 800 * 0.80 = 3 800 MW (environs). Puissance maximum pour une belle éolienne: 2 MW Rendement de l'éolien (rapport entre la puissance maximale et la puissance produite, tenant compte des vents trop forts, trop faibles ou nuls) dans une zone bien ventée: 20 pourcents. Puissance moyenne produite par une belle éolienne: 2 * 0.20 = 0.4 MW. Nombre d'éoliennes pour remplacer une centrale nucléaire: 10 000 (environs). Puissance maximum pour l'éolien par kilomètre carré: 10 MW de puissance installée (sinon, les éoliennes produisent trop de turbulences). Surface minimum d'implantation d'éoliennes pour remplacer une centrale nucléaire: 3800 MW / 10 MW/km2 / 0.2 (rendement des éoliennes) = 1 900 km/2 (190 000 hectares) soit un carré de 44 kilomètres de côté. Bien sûr, on peut ne pas être d'accord avec la puissance de la centrale nucléaire prise comme exemple, pas d'accord avec les rendements utilisés ou par d'autres chiffres. Mais même si ce désaccord atteint 20 pourcents à la baisse, la surface recouverte par les éoliennes serait quand même d'environ 1500 km/2 soit un carré de 39 kilomètres de côté, sachant que ces chiffres sont basés sur une implantation des éoliennes dans une zone ventée, mais qu'au bout d'un certain temps, il faudrait se rabattre sur des zones moins ventées et où il faudrait mettre encore plus d'éoliennes pour remplacer du nucléaire. Le seul ratio à retenir ; (ordre de grandeur) il faut au minimum 10 000 éoliennes pour produire l'équivalent de la production d'une centrale nucléaire (mais il faut plus de cent ans pour pouvoir espérer utiliser le terrain après l'usage d'une centrale nucléaire, alors que c'est immédiat pour l'éolien ; et le pb. de déchets ultimes est loin d'être réglé pour le nucléaire... un autre et vaste problème).
- L'énergie éolienne ne peut-être une énergie d'appoint. Elle tourne uniquement si il ya du vent. En cas de manque de vent ou d'un vent trop faible, nous sommes obligés de faire appel à de l'électricité issue de centrale thermique (charbon, fioul ou gaz).
(* ctm/kWh = centimes (d'euro?) par Kilo-Watt heure, dB = déciBell)
RESUME DES INCONVENIENTS :
- L'électricité éolienne dépend d'une source non permanente qu'est le vent (Quand le vent s'arrête, l'éolienne ne produit plus d'électricité, alors que nous ne sommes pas habitués à l'utiliser par intermittence) De nombreuses pompes fonctionnent avec l'énergie du vent, et bien d'autres appareils pourraient aussi fonctionner par intermittence. Il y a donc nécessité de pouvoir stocker l'électricité ou d'en générer à la demande.
- Le bruit semble être un problème seulement pour les anciennes éoliennes.
- Problème esthétique : il faut 10 000 éoliennes pour produire l'électricité d'une centrale nucléaire. Solution : les éoliennes "offshore" (en pleine mer).
- La localisation : elle est limitée aux zones venteuses. Il y a donc nécessité de transporter l'électricité vers les zones consommatrices.
- Impact sur la faune : des ornithologues ont constaté que des éoliennes étaient responsables de la mort des animaux, notamment certaines chauves-souris, ainsi que quelques oiseaux. Cependant, en France la Ligue de Protection des Oiseaux affirme qu'en suivant certaines de leurs directives qu'elle même qualifie de "simples" (construire hors des couloirs de migration), il est tout à fait possible de limiter l'impact de ces installations sur la faune.
Les avantages
- C'est une énergie propre (ne produit pas de déchet), dont l'utilisation ne pollue ni l'atmosphère ni le sol.
L’énergie éolienne est une énergie renouvelable idéale parce que :
- Il s’agit d’une forme d’énergie indéfiniment durable et propre
- Elle ne nécessite aucun carburant
- Elle ne crée pas de gaz à effet de serre (sauf pour la fabrication et l'implantation de l'éolienne)
- Elle ne produit pas de déchets toxiques ou radioactifs
- Elle est créé par les vents et les brises qui sont saisonniers, voir quotidiens (en bord de mer ou en montagne par exemple)
- La plupart des éoliennes sont silencieuses et ne présentent aucun danger important pour les oiseaux ou les autres espèces sauvages.
- Lorsque de grands parcs d’éoliennes sont installés sur des terres agricoles, seulement 2 p. 100 du sol environ est requis pour les éoliennes. La surface restante est disponible pour l’exploitation agricole, l’élevage et d’autres utilisations.
- Les propriétaires fonciers reçoivent souvent un paiement pour l’utilisation de leur terrain, ce qui augmente leur revenu ainsi que la valeur du terrain.
- La propriété des aérogénérateurs par des particuliers et par la communauté permet aux gens de participer directement à la conservation de leur environnement.
- Les éoliennes peuvent alimenter des sites isolés et non raccordés au réseau électrique général.
- Les nouvelles générations éoliennes peuvent être intégré directement dans des espaces urbains et donc réduire considérablement les couts et pertes lié au transport entre le producteur et le consomateur.
- Les coûts d'installation ne sont pas très élevés.
- On n'a rien à enterrer (mises à part les fondations)
- Construisons de belles éoliennes, les générations futures les visiteront et elles seront fières de nous.
- C'est un symbole d'espoir, de vision à long terme.
- Cela porte à réflexion : moins consommer !
Voir aussi
Liens internes
- Éolienne
- Petit éolien
- Moulin à vent
- Tour à vent
- Utilisation de l'énergie
- Énergies renouvelables
- Char à voile
Liens externes
- [1]
- [2]
- Éolienne à axe vertical
- L'aérogénérateur 800 KVA BEST
- The Wind Power
- Vent de Colère
- Risque, Environnement
Bibliographie
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