-l'énergie solaire aujourd'hui

I - L'Energie éolienne

Le lieu d’implantation d’une éolienne dépend de divers facteurs :

 Vitesse des vents :

La vitesse des vents est bien entendu un facteur important pour l’implantation d’une éolienne car la formule de la production électrique d’un aérogénérateur est comme nous l’avons vu dans la partie production :

Préelle = 0.796*r^2*v^3

V étant la vitesse des vents, la production d’électricité dépend donc principalement de la vitesse des vents au cube.

Voici la carte des vents en Europe de l’Ouest :

 Obstacles aux vents :

La vitesse du vent est capitale, il faut donc faire attention à ce qu’aucun obstacle ne dévie le vent de l’éolienne. En effet, comme le montre les deux images suivantes, un obstacle tel un immeuble ou un arbre va dévier les flux d’air et diminuer fortement la vitesse des vents tout en créant des turbulences (cercles) qui peuvent réduire considérablement la durée de vie d’un aérogénérateur. Pour ces raisons, il faut éviter de placer une éolienne à moins d’un kilomètre de distance d’un obstacle en aval de la direction des vents dominants.

Vent dévié par un obstacle (vu de dessus)

Vent dévié par un obstacle (vu de côté)

Pour un meilleur rendement, le sol doit également être le sol doit être le plus « plat » possible, en effet, tous les escarpements du terrain modifient la direction du vent et créent de nombreuses turbulences.

Cependant le relief du terrain peut devenir un facteur positif qui accélère le vent dans certains cas :

L’effet de colline :

A l’approche de la colline le vent va se retrouver comprimé par la paroi qui fait face, ainsi une zone de haute pression va se créer. Comme nous pouvons l’observer sur l’image précédente, dans cette zone de haute pression, le flux d’air va accélérer vers l’éolienne pour pouvoir franchir l’obstacle et rejoindre la zone de basse pression qui se trouve de l’autre côté de la colline. Toutefois si la pente est escarpée, des turbulences vont se former et vont annuler l’avantage dû à l’accélération du vent.

L’effet de tunnel :

L’effet de tunnel est basé sur le même principe qu’une pompe à vélo, en effet, la vitesse de l’air dégagé par une pompe à vélo est supérieure à la vitesse du manche, cela s’explique par le fait que l’orifice de la pompe est plus petit que le piston. Lorsque le flux d’air va arriver face à une paroi (montagne, immeuble…), il va se comprimer et la franchir par la moindre ouverture. Si l’on place une éolienne dans cette ouverture (col étroit par exemple), la vitesse des vents sera plus importante qu’aux alentours car celle-ci va augmenter pour permettre à l’air de franchir l’obstacle avec le même principe de haute et basse pression que pour l’effet colline mais de même que pour cette dernière, les pentes présentant des irrégularités vont donner un impact négatif à l’effet de tunnel.

 Raccordement au réseau :

Il est nécessaire pour l’implantation d’une éolienne d’avoir une ligne électrique capable de recueillir l’énergie produite (10000 à 30000 volts) à proximité, la pose de nouveaux câbles peut se révéler très onéreuse en cas d’installation trop éloignée.

 Problèmes liés à la logistique et aux infrastructures :

Le lieu choisi pour la mise en place d’une éolienne doit être capable de supporter les fondations sans risque de glissement de terrain par exemple mais il doit aussi être accessible pour tous les véhicules nécessaires comme les camions ou une grue de chantier ce qui peut devenir problématique dans des régions isolées.

   Le cas des éoliennes offshore :

Le fait de placer les éoliennes en pleine mer a différents avantages :

 Une vitesse de vents supérieure :

L’absence d’obstacles et la très faible rugosité de la mer font que la vitesse des vents y est sensiblement augmentée, par exemple, pour une vitesse des vents de 6 m/s sur la côte, on compte environ 8 m/s en aval en pleine mer.

 Une durée de vie prolongée :

Du fait de cette rugosité de la mer très minime car elle ne se limite qu’aux vagues et aux variations de températures entre les différentes altitudes peu importantes au dessus de la mer les vents sont très peu turbulents et l’usure de l’éolienne dans le temps va être limitée.

 Un moyeu plus bas :

Pour ces mêmes raisons de rugosité et de température, la vitesse des vents n’augmentera que très peu l’augmentation de la hauteur du moyeu (voir partie principe de fonctionnement) n’est donc pas nécessaire et on peut compter une hauteur de moyeu de 3/4 du diamètre des pâles contre 1 fois minimum sur terre.