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L'énergie éolienne

La puissance P (en kW) fournie par une éolienne interceptant une section S (en m²) d'un vent soufflant à une vitesse V (en m/s) est donnée par la formule   P = k x S x V³  (le coefficient k valant 0,37 pour une éolienne idéale).

    Cela fait plus de mille ans que l'on utilise l'énergie du vent. Ce sont les Perses qui furent les pionniers des moulins à vent... L'éolienne ou aérogénérateur d'aujourd'hui ne ressemble plus tellement au modèle de nos ancêtres qui servait à moudre le blé...












Des pales en composite thermoplastique seront produites à partir d’une résine (CBT resin) de Cyclics, ce qui permettra la production de quelque 19 tonnes de matériaux de pales recyclable par turbine d’éolienne.





Dans certains pays, comme l'Allemagne, où les éoliennes sont déjà très répandu, il reste de moins en moins d'endroits favorables à l'implantation de nouvelles éoliennes... à part la solution off-shore (très chère, mais qui se développe), une autre solution est de remplacer d'anciennes éoliennes par de nouvelles beaucoup plus puissantes (3 à 5MW).

Les anciens modèles vont alors dans un marché d'occasion de l'éolien, qui permettra à certains pays d'installer ces technologies à des côuts moindre..





Les éoliennes les plus puissantes commencent à être installés en 2004/2005 :

• Modèle : 5M Repower - Repower Fr
  
• Puissance nominale : 5MW
  
• Production annuelle estimée : 17 GWh
  
• Hauteur du rotor pour le modèle terrestre : 120m
  
• Hauteur du rotor pour le modèle maritime : 90m
  
• Diamètre du rotor : 126m
  
• Longueur d'une pale : 61,5m
  
• Vidéo en anglais : 5M Repower  

• Modèle : Enercon E112
• Puissance nominale : 4,5MW
  
• Hauteur du rotor pour le modèle terrestre : 124m
  
• Diamètre du rotor : 114m
  

• Modèle : Multibrid M5000
• Puissance nominale : 5MW
• Hauteur du rotor pour le modèle terrestre : 120m
• Hauteur du rotor pour le modèle maritime : 85m
• Diamètre du rotor : 116m
• Longueur d'une pale : 56,5m
• Liens en anglais : Renewable Energy World

• Modèle : Nordex 5M
• Puissance nominale : 5MW
  
• Hauteur du rotor pour le modèle maritime : 85m
  
• Diamètre du rotor : 115m
  

En France, l'arrêté du 8 juin 2001 fixe à 8,38 centimes d'euro (83,8 €/MWh) le prix du rachat de l'éléctricité éolienne pendant 5 ans, et ensuite à un prix variable suivant le site pendant 10 ans.






Au japon, Zephyreco fabrique des éoliennes de puissance maximum de 1,5kW (à 12,5m/s) pesant moins de 16kg et ayant des pales de 1,8m de diamètre. Elle peut produire 138W (à 6m/s).

Un dispositif permet une production continue d'électricité même par faible brise. Le prix est de 2200 euros (contrôleur électronique compris).

Le projet de "Moissoneurs du vent"

Le projet consiste à créer un groupement d’achat, qui regrouperait 20 à 50 agriculteurs, afin de pouvoir négocier avec les fabricants des conditions d’achat préférentielles (économie de 20 à 40%) pour de petites éoliennes - jusqu'à 20kW ou 10m de diamètre.

Le service de maintenance et le stock de pièces détaché serait ainsi rentable et optimisé.






C’est pour obtenir des données fiables sur les performances de petites éoliennes, qu’à Narbonne, dans l’Aude, l’ADEME, EDF, la ville et la région ont inauguré en décembre le Site Expérimental pour le Petit Eolien de Narbonne (Sepen).

Cette installation permettra de tester durant 6 mois, dans des conditions de vent fort et soutenu, les performances de 4 "petites" éoliennes de moins de 10 kilowatts.






L'éolienne Strand Wind (image à gauche) de Townsville en Australie a une puissance de 6kW et peut produire jusqu'à 16kWh d'électricité par jour - elle est connectée au réseau de la ville.

La turbine mesure 6m de haut et 3,3m de large au niveau des rotors, qui, à vitesse maximale, tournent à 90 tours par minute sans faire de bruit.

Le projet, inauguré fin 2004, a coûté 40.000€. Il sert à éduquer le publique à propos de l'énengie éolienne. Près de celle-ci est installé un ordinateur qui donne en temps réel les infos de vent et deproduction d'énergie.






Voici une petite éolienne pour immeubles, elle s'appelle Turby et a une puissance de 2,5kW. Elle mesure 3m de haut et 2m de large. Elle peut être positionné à 5m de haut sur le toit d'un immeuble et sa forme fait qu'elle peut utiliser des vents venant de nombreuses direction, de 4m/s à 55m/s - sa puissance nominale se situant à 14m/s.










Liens d'éoliennes à axe vertical :











Voici un nouveau type d'éolienne - celle à multirotor. L'entreprise SELSAM, à conçu une éolienne comportant 7 rotors de 3 pales, d'un diamètre de 2,1m fournissant une puissance de 6 kW.

L'arbre (la tige sur laquelle sont placés les rotors) n'est pas parallèle au sol, mais penchée, afin d'éviter les perturbations du flux d'air d'un rotor sur un autre.













Une centrale nucléaire produit 900 à 1450 MW (Mégawatts = Millions de Watts).
La France possède aujourd'hui 58 réacteurs nucléaires en activité sur 19 sites répartis à travers toute la France et plus de 1100 sites renfermant des déchets nucléaires.

Une centrale thermique produit de 100 à 700MW.

Une centrale hydraulique produit jusqu'à 500MW.

Puissance consommée en France en 2006 : 478 TWh/an avec des pics maximum de 86 000 MW.

Une éolienne jusqu'à 5 MW. Elle peut donc fournir par an, au maximum : 365j x 24h x5MW = 43.800 MWh ou 43,8 GWh - la production effective est estimée entre 15 et 20 GWh.

L'installation d'un mégawatt éolien nécessite un investissement d'un million d'euros environ.

Début 2007, l'éolien installé en France était de 1567MW.

En Allemagne, il y a 20.622MW installé, fournissant 70.000 emplois directs ou indirects (donc 3,5 emplois/MW) - on estime en moyenne à 5 le nombre d'emplois par MW.











Un nouveau type d'éolienne, le système WARP, fait l'objet d'appels d'offres pour des licences de fabrication et de maketing. Le système se compose de modules empilables sous forme de tours dans lesquels le vent est amplifié avant de faire fonctionner des hélices éoliennes. Le système est même prévu pour pouvoir utiliser des cellules photovoltaîques comme matériau externe.







Le problème actuel des éoliennes est qu'elles ne peuvent pour l'instant pas remplacer entièrement les autres sources d'énergie.. la solution passe par un mélange d'énergies renouvelables différentes, et par une augmentation des rendements de ces nouvelles technologies !

Frein à compresseur : Un ingénieur espagnol à mis au point un système de récupération de l'énergie de freinage des éoliennes (lorsque le vent est trop fort) sous forme de compression d'air à haute pression. Cette réserve d'air compressé peut alors servir à faire tourner une turbine lorsque l'éolienne ne fonctionne pas.

La compagnie britannique Stormblade Turbine développe un nouveau type d'éolienne (avec un design semblable à celui d'un réacteur d'avion) qui devrait être plus efficace, moins bruyante et nécessiter moins de maintenance que la formule standard à trois pales.








La hauteur toujours plus grande des éoliennes actuelles est dût au fait qu'en montant en altitude, le vent est plus fort et plus constant, ce qui amène à des hauteur au niveau des rotors à 120m pour les plus grandes éoliennes..

Une autre solution, serait d'utiliser des éoliennes volantes qui produirait l'énergie directement dans le ciel et l'acheminerait par câble au sol. Un type d'éolienne volante se lancerait dans le ciel comme un hélicoptère (Skywindpower) et l'autre comme un ballon sonde remplit d'helium (Magenn) - deux principes très différents.

Plus d'infos en anglais sur Treehugger : Flying Windmills (Mars 2005) et Floating Wind Turbines (Décembre 2005)






Des chercheurs italiens ont un projet de générateur électrique éolien mû par des cerf-volants ("kites" en anglais) qui montent jusqu'à 2000m et qui par leurs mouvements rotatifs font tourner un "moulin à vent" horizontal et pourrait générer beaucoup de courant. D'après ses concepteurs ce sera beaucoup plus rentable que les solutions actuelles.

Un article en anglais sur Wired et le site officiel.








  Quelques liens en français :

Planète éolienne Plans d'éoliennes Suivi éolien : Chiffres et informations actualisés de la filière éolienne française Ademe Bretagne Les compagnons d'Eole Vergnet Espace Eolien France Energie Eolienne Windpower Galerie photos d'éoliennes : thewindpower.net.

Les éoliennes, comment ça marche : de demain-la-terre Un petit dossier : de Geo-confluences Parc éolien le Nordais Greenpeace La Compagnie du Vent Eoliennes mécaniques Un projet éolien controversé au large du massachusetts Avel pen ar bed : Eoliennes en Bretagne Photeus : sur les énergies renouvelables Eolienne sur Wikipedia

  Quelques liens en anglais :

British Wind Association Les pales verticales US Department of Energy European Wind Energy Association

American Wind Association Canadian Wind Association WindPowerOnline Wind power et Wind farm sur Wikipédia

  Medias sur l'énergie éolienne :