Éolienne
L’éolienne est un appareil qui dépend du vent et qui est utilisé dans la production énergétique. Elle est communément désignée sous le terme d’aérogénérateur et fonctionne sur le même principe que les moulins à vent.
Son fonctionnement repose essentiellement sur la transformation de l’énergie mécanique en énergie électrique. Dépendant du vent, l’installation de ce dispositif nécessite des zones suffisamment aérées et spacieuses, d’où la réalisation de parcs éoliens en offshore (au large du littoral).
L’éolienne représente moins de 10 % des ressources renouvelables à travers le monde. Elle contribue à la production électrique de nombreux pays, entre autres les Pays-Bas, les États-Unis, la Chine, l’Allemagne et l’Espagne.
Fonctionnement
L’éolienne est constituée de 3 principaux éléments :
- Le mât : il constitue le support de la machine et se présente sous la forme d’une tige d’acier ou de béton. De manière générale, il comprend divers composants indispensables au fonctionnement de l’éolienne et possède une longueur variable. Plus le mât est élevé, plus les pales du dispositif pourront capter du vent et produire davantage d’électricité. Les machines actuelles atteignent 120 m, mais les prochaines générations dépasseront les 1 000 m de hauteur, dont 1 200 m pour Kite Gen et 5 000 m pour Skywinpower.
- La nacelle : elle comprend un multiplicateur, un générateur, un système d’orientation, un système de régulation électrique et un frein de rotor. Elle peut en outre osciller sur quelques degrés afin d’orienter l’éolienne dans la direction du vent.
- Le rotor : il est fixé à la nacelle et est composé généralement de 3 pales fabriquées en carbone composite et du nez. Il est entraîné par le vent et est joint à un mécanisme en charge de convertir l’énergie collectée afin de pouvoir la réutiliser. Cette partie est reliée au réseau électrique et sert de point de départ à l’énergie produite. Lorsque cette énergie est inférieure à 36 kW, on parle de petit éolien et d’un grand éolien dans le cas où elle produit une puissance supérieure à 250 kW. Entre ces 2 valeurs, l’éolienne est dite de moyenne puissance.
Production électrique
Le fonctionnement optimal d’une éolienne dépend essentiellement de la vitesse du vent. Celle-ci doit être comprise entre 10 à 20 km/h, voire 55 km/h sur certains sites, afin d’assurer une production électrique maximale. En cas de vents trop rapides (supérieurs à 90 km/h), le dispositif est généralement mis à l’arrêt par mesure de sécurité. Dans le cas contraire, l’appareil est dit en sous-production, mais l’électricité générée varie d’un dispositif à l’autre.
Dans la plupart des cas, le courant généré par ce type de ressources varie de quelques kW à plus de 3 MW dans des sites aérés et particulièrement venteux. Il peut atteindre les 6 MW dans les parcs offshore et profitant du vent marin, mais de nouveaux types d’appareils devraient assurer une production de 100 MW.
Mis à part la présence de vents, le fonctionnement d’une éolienne implique également une stabilité et une constance irréprochables. De ce fait, la mise en place de ce type de dispositif nécessite un bon choix au préalable du site d’installation.
Les principaux acteurs de l’éolien
L’éolien est considéré comme la 2e ressource renouvelable la plus utilisée après l’hydroélectrique à travers le monde. En effet, il assure le dixième de la production d’énergie propre, mais représente moins de 3 % de l’électricité consommée. Dans certains pays, ce matériel fournit cependant une part importante des ressources énergétiques utilisées et tend à prendre de plus en plus d’ampleur.
En tête des plus importants acteurs dans ce domaine, on trouve le Danemark, la Chine, l’Inde, l’Espagne, l’Allemagne, le Canada et les États-Unis. De nombreuses autres régions du monde consacrent également des investissements de plus en plus importants dans ce type d’énergie. C’est la raison pour laquelle l’éolien connaît actuellement une croissance internationale d’au moins 20 % chaque année. On estime ainsi la production annuelle mondiale à plus de 230 GW.
Les avantages
Les avantages de l’éolien sont multiples, mais ils sont essentiellement axés sur le respect de l’environnement. Ce type de ressource s’apparente à une énergie propre, ne générant aucun gaz carbonique en raison d’un fonctionnement qui ne nécessite aucune ressource fossile. Sa production de gaz à effet de serre est nulle et la production de déchets radioactifs et toxiques reste négligeable.
Le matériel utilisé pour la production de l’énergie éolienne possède une durée de vie pouvant aller jusqu’à 20 ans, au-delà de laquelle toutes ses composantes sont recyclées. Seules les pales en composite demeurent difficilement recyclables. Toutefois, des solutions sont en train de voir le jour afin de résoudre cet inconvénient.
Les inconvénients
L’éolien serait responsable de nuisances sonores et de pollutions dues à une distance minimale requise non respectée ainsi qu’à la présence de matériels polluants dans sa composition. Le couplage des parcs éoliens au réseau électrique (pour des raisons de réactivité) engendre également une consommation de courant susceptible de provoquer des émissions de gaz carbonique.
De plus, l’éolien participerait au changement climatique en favorisant l’accroissement de la chaleur. Il troublerait aussi la migration des oiseaux qui passent à travers les parcs et participerait à la perturbation de la réception des ondes hertziennes. Il en résulte un brouillage des radars et des télévisions.
L’éolien en France
L’éolien produit moins de 3 % de l’énergie consommée en France. Il fournit cependant 12,2 TWh d’électricité annuelle et ne cesse de croître par l’intermédiaire d’appels d’offres mis en place par l’État. Ce sont des appels d’offres destinés à développer le réseau actuel. De nouveaux sites sont ainsi en phase d’exploration et d’études, afin de mettre en place de nouveaux parcs consacrés à cette ressource.
On estime actuellement les éoliennes en activité à plus de 3 000 avec une présence importante dans le Pas-de-Calais, en Champagne-Ardenne, en Picardie, en Bretagne et en Lorraine. De nombreux autres sites sont également concernés par ce système.
Les investissements consacrés à cette ressource représentent plus de 10 milliards d’euros. L’évolution constante de l’éolien en France est due à la vague verte qui déferle sur l’Europe. Sans parler des objectifs du pays d’accroître la part des énergies renouvelables dans sa production énergétique.