Le terme éolien vient de "Éole" qui signifie "le maître des Vents" dans la Grèce antique.
Les 1ères utilisations de l'énergie éolienne datent de l'an 600 en orient et en Egypte. On utilisait des moulins à vent pour transformer le blé en farine ou pomper de l'eau.
La 1ère turbine éolienne (haute de 17m et 144 pales) capable de produire de l’électricité fut construite en 1888 par l'américain Charles Brush. Elle était d’une puissance de 12 kW.
En 1891, l'inventeur danois Poul La Cour découvre que l'électricité produite est plus importante lorsque la vitesse de rotation de la turbine est grande et qu'il y a moins de pales.
Le coût toujours croissant de l'électricité, la prise de conscience que l'énergie peut se choisir propre ou renouvelable et les aides gouvernementales, encouragent de plus en plus les installations d'éoliennes en Europe.
Les grandes lignes de l'énergie éolienne
Une éolienne est un dispositif qui va capter l'énergie cinétique du vent (énergie mécanique) pour la transformer en énergie électrique. C'est ce qu'on appelle un aérogénérateur.
- un mât vertical ancré au sol et sur lequel est placée la nacelle. Le mât renferme le circuit électrique du système
- une nacelle située en haut du mât, elle abrite les différents dispositifs électriques comme le générateur d'électricité
- un rotor constitué d'une hélice. Le rotor est fixé à la nacelle par le moyeu. Sous l'action du vent, le rotor transmettra l'énergie mécanique au générateur électrique qui la transformera en énergie électrique;
- une cabine de dispersion située à la base du mât qui permet de se raccorder au réseau électrique (réseau public en vue de la vente de la production ou réseau privé en vue d'une autoconsommation).
L'énergie mécanique produite est ensuite transformée en énergie électrique grâce à une génératrice (présente au niveau de la nacelle). Le courant créé étant variable, il sera transformé en courant alternatif compatible au réseau par l'intermédiaire d'un onduleur.
Classification des éoliennes en fonction de leur puissance
- Très petit éolien : puissance nominale inférieure à 100W
- Petit éolien, éolien individuel ou éolien domestique : puissance nominale comprise entre 100W et 36kW
- Moyen éolien : pour des puissances nominales comprises entre 36kW et 350kW
- Grand éolien : pour des puissances nominales supérieures à 350 kW
Il existe principalement trois types d'éolienne
| Eolienne à axe horizontal (conventionnelle) | Eolienne à axe vertical de type Darrieus | Eolienne turbolienne |
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Type le plus répandu. Les pales sont assemblées en hélice ce qui permet de capter le vent de face (ou de dos selon les modèles). Les pales mettent en mouvement l'axe horizontal qui entraine ensuite le générateur qui convertira l'énergie mécanique en énergie électrique. L'hélice est capable de s'orienter pour s'adapter à la direction du vent ce qui optimise le rendement du dispositif. |
Moins répandue que l'éolienne horizontale. De part leur configuration, les pales n'ont pas besoin de vents puissants pour fonctionner et résistent à des vents supérieurs à 220km/h. Mais ce dispositif a un rendement plus faible que l'éolienne horizontale. Moins encombrante, l'éolienne verticale est plus adaptée en ville car peut se placer sur un bâtiment ou pour le pompage de l'eau. |
Nouvelle technologie d'éoliennes plus performantes, plus petites, plus silencieuses et moins chères. Elle est constituée de deux hélices qui tournent dans des sens opposés ce qui va permettre de multiplier la production d'énergie. Son diamètre est compris entre 40 cm et 2 m. De part leur taille et leur technologie, elles peuvent être installées en zone urbaine. |
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L'Eolien en mer ou éolienne offshore : Il n'est pas rare de voir un parc d'éolienne en pleine mer. En effet, les vents y sont plus fréquents et plus intenses. La complexité technique implique que l'installation soit beaucoup plus coûteuse que sur terre.
Suite au grenelle de l'environnement, le gouvernement a lancé en juillet 2011 un appel d'offre pour l'installation d'éoliennes offshore sur les côtes nord-ouest françaises. L'objectif est d'atteindre une puissance installée de 6 GW à l'horizon 2020.
Cahier des charges éoliennes offshores (appel d'offres portant sur les installations éoliennes de production d'électricité en mer)
Une éolienne fonctionnera d'autant mieux que les vents sont réguliers et fréquents. La vitesse des vents est bien sûr un critère primordial. De manière générale, une éolienne commence à produire de l'électricité pour des vents dont la vitesse est comprise entre 10 et 20 km/h. Le potentiel vent est inégal en France. De manière générale, il sera plus fréquent et plus intense au niveau des côtes maritimes.
Achat de la production éolienne
Dans le cas d'éoliennes à production d'électricité, il existe 3 utilisations possibles :
- Production d'électricité décentralisée sur un site autonome. La production n'étant pas constante, il faudra prévoir des batteries de stockage de l'électricité et/ou conserver un système d'appoint (groupe électrogène ou son fournisseur d'électricité) ;
- Vente de la totalité de la production au fournisseur d'énergie (EDF ou Enercoop par exemple). L'électricité produite est alors achetée à des prix fixés par contrat avec l’acheteur. - Arrêté du 17 novembre 2008
- Vente du surplus de la production. Le bâtiment consomme ce dont il a besoin et vend le sur d’énergie non-consommé. Il n'y a pas de stockage d'énergie et pas de perte.
Dans le cas d'un achat de la production par un fournisseur d'électricité, il faut distinguer 3 situations:
1) En Zone de Développement Eolien
- Contrat d'achat conclu pour une durée de 15 ans
- Tarif d’achat fixé à 8,2 c€/kWh pour les 10 premières années (arrêté du 17 novembre 2008) puis entre 2,8 et 8,2 c€/kWh pendant 5 ans selon les sites
- Ce tarif d'achat est revu chaque année afin de suivre le court de l’inflation (indexation)
2) Petit éolien
- Contrat conclu pour une durée minimum de 3 ans et pouvant aller jusqu'à 20 ans
- Tarif d’achat fixé à 6 c€/kWh sans plafond
3) Eolienne en mer
- Contrat conclu pour une durée de 20 ans
- Tarif d’achat fixé à 13 c€/kWh pour les 10 premières années puis entre 3 et 13c€/kWh pendant 10 ans selon les sites
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Avantages
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- Ne pollue pas (pas d'émission de CO2)
Inconvénients
- Une étude des vents est primordiale pour garantir une certaine production.
- Certains riverains n'acceptent pas toujours la contrainte visuelle et/ou sonore
Questions les plus fréquemment posées
