Eoliennes et énergie éolienne

Un article de Encyclo-ecolo.com.

Version du 21 avril 2009 à 08:11

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éoliennes

Comment fonctionne une éolienne domestique

Qu’est ce qu’une éolienne ?

Une éolienne, ou aérogénérateur, est une machine qui permet de capter l’énergie cinétique du vent pour la transformer en électricité utilisable par l'homme. Le vent fait tourner les pales d'un rotor qui est relié à une génératrice qui produit l’électricité. Celle-ci est soit stockée dans des batteries, soit directement envoyée sur le réseau électrique.

L'éolien domestique, qu'est-ce-que c'est ?

Le petit éolien ou éolien domestique désigne les machines de petites et moyennes puissances, de 100 watts à 20 kilowatts, utilisées pour produire de l’électricité consommée sur place et/ou revendue à un réseau de distribution (EDF dans la plupart des cas). Plusieurs modèles sont en vente sur le marché mais toutes se composent :

• d'un mât de 10 à 35 mètres qui permet de placer l’éolienne à une hauteur où la vitesse du vent est plus élevée et plus régulière qu’au sol. Pour être rentables, les premières installations démarrent à 10 mètres. Les professionnels conseillent cependant des mâts plus hauts pour maximiser la production.
• d’une nacelle, au sommet du mât, équipée d'un rotor à axe horizontal, avec deux ou trois pales mises en rotation par le vent. Dans le cas du petit éolien, le diamètre des pales varie de 2 à 10 mètres. Le vent fait tourner les pales entre 10 et 25 tours par minute environ. Le mouvement de rotation est alors converti par le rotor en électricité .

Quelle est la taille d’une éolienne ?

Il existe des éoliennes de toutes tailles. Plus elles sont grandes, plus elles peuvent capter l’énergie cinétique du vent et produire de l’électricité.

• Les très petites éoliennes pour bateau font moins de 60 cm pour une puissance de quelques centaines de Watts.

A l’opposé, les grandes éoliennes industrielles de plusieurs MW dépassent les 80 m de diamètre. Le petit et moyen éolien correspond à des éoliennes dont les tailles sont comprises entre 3 et 30 m.

Qu’est que le petit et moyen éolien ?

On divise généralement les éoliennes en 4 catégories : - le grand éolien : puissance > 350 kW - le moyen éolien : puissance entre 36 kW et 350 kW - le petit éolien : puissance entre 1 kW et 36 kW - le très petit éolien : puissance < 1 kW Le petit et moyen éolien est particulièrement bien adapté (de par sa taille et sa puissance) pour l’équipement des particuliers, des exploitants agricoles, des entreprises et des bâtiments publics.

Qu’est ce que la puissance électrique d’une éolienne ?

La puissance électrique d’une éolienne s’exprime en Watt, kiloWatt (kW) ou MégaWatt(MW). Elle définit la quantité d’énergie électrique instantanée que l’éolienne produit à vitesse nominale.

Comment mesure-t-on l’énergie produite par une éolienne ?

La quantité totale d’énergie électrique produite par une éolienne sur une période donnée est généralement exprimée en « kiloWatt.heures » (kWh), c'est-à-dire la puissance de production multipliée par la durée de production. Par exemple, une éolienne de 5 kW qui tournerait à vitesse nominale pendant 1 000 heures produirait 5 000 kWh.

Comment mesure-t-on la consommation d’électricité ?

De manière symétrique la consommation d’énergie électrique est le produit de la puissance consommée par les appareils électriques multipliée par leur durée d’utilisation. Par exemple, une ampoule électrique de 100 W allumée pendant 2 heures par jour, consomme sur une année 100 x 2x365 soit 73 kWh.

Puissance et taille d'une éolienne sont-elles proportionnelles ?

Non. Contrairement aux panneaux photovoltaïques, par exemple, la puissance des éoliennes augmente selon le carré de leur taille : lorsque l’on double le diamètre d’une éolienne, on multiplie par 4 la surface de vent balayée, et donc par 4 sa puissance de production d'énergie.

Existe t-il plusieurs types d’éoliennes ?

Oui. Il existe de nombreuses technologies différentes d’aérogénérateurs, ayant chacune des avantages spécifiques. On en distingue principalement 3 :

• Axe horizontal avec généralement 3 pales (ex : gamme Weole HORIZON)
• Axe vertical type Darrieus (ex : gamme Weole VISION)
• Axe vertical type Savonius (ou à godets)

Les éoliennes à hélice sur axe horizontal et les éoliennes à axe vertical de type Darrieus utilisent la force de portance du vent comme le font les avions. Elles sont les plus performantes pour les fortes vitesses de vent. Les éoliennes à axe vertical de type Savonius utilisent la force de traînée du vent à la façon des roues à aube de bateaux. Elles ont un plus faible rendement énergétique.

Où peut-on installer une éolienne domestique ?

Il est possible d’installer une éolienne partout où il y a un minimum de vent. L’installation peut se faire soit sur un mât ancré dans le sol, soit sur un bâtiment (maison, immeuble, stade, château d’eau, …).

Comment connaitre son potentiel éolien domestique?

Avant toute installation d'une éolienne, il est recommandé de connaître le potentiel de son gisement éolien. Météo France fournit des "Roses des vents" calculées sur plusieurs années, pour la plupart des cantons de France Métropolitaine. Vous pouvez nous les adresser, pour que nos ingénieurs les analysent et les interprétent pour vous.

A quelle hauteur faut-il installer une éolienne domestique?

La configuration d’un projet éolien dépend de nombreux facteurs et n’a pas de réponse unique. Un mât haut permet généralement de capter des vents plus réguliers et plus rapides. Mais cela augmente le coût de l’installation et peu réduire sa rentabilité. Il est souvent plus raisonnable de rester à une hauteur réduite (inférieure à 12 m pour une éolienne de moins de 20 kW) que de se lancer dans une construction de trop grande ampleur.

Faut-il un permis de construire pour installer une éolienne domestique ?

Le code de l’urbanisme ( Art. R421-2 alinea (c) ) prévoit qu’un permis de construire n’est pas nécessaire pour les éoliennes dont le mât ne dépasse pas les 12 mètres (les pâles et parties en mouvement ne sont pas prises en compte pour le calcul de la hauteur).

Peut on rester connecté à EDF ?

Oui. Il n’est pas nécessaire de modifier sont installation électrique pour y ajouter une installation éolienne. Il est possible de choisir entre plusieurs types d’installations :

   Raccordée au réseau électrique avec revente des surplus de production
   Raccordée au réseau électrique avec stockage des surplus de production
   Isolé du réseau avec stockage des surplus de production

Que se passe-t-il si l’éolienne produit plus que ce que consomme votre habitation ?

La vitesse du vent varie avec le temps. Une éolienne ne produit pas de l’électricité en permanence ni avec une puissance constante. Il y a donc une différence entre l’électricité produite et l’électricité consommée. Si l’installation intègre des batteries, lorsque le vent souffle fort, le surplus d’électricité est stocké pour être utilisé lorsque le vent sera plus faible. Si votre installation est raccordée au réseau via un opérateur d’électricité, celui-ci peut racheter les surplus de production et vous les revendre lorsque le vent sera plus faible.

Quelles sont les subventions et aides pour le petit et moyen éolien ?

Le petit et moyen éolien comme les autres Énergies Renouvelables bénéficie de nombreuses aides de la part de l’État, des collectivité territoriales, notamment les régions, ou d’organisme publics tel que l’ADEME. La mise en place d’un projet éolien que ce soit chez un particulier, un exploitant agricole, une entreprise publique ou privée, ou une collectivité ouvre droit à des subventions (qui peuvent être très importantes) qui viennent en déduction du prix du matériel et/ou des coûts d’installation ou de pré-étude. N’hésitez pas à nous-contacter pour en savoir plus.

Qui a droit à un crédit d’impôts pour le petit et moyen éolien ?

Comme pour les panneaux solaires photovoltaïques par exemple, vous pouvez bénéficier d’un crédit d’impôt de 50% du montant hors taxes de votre éolienne et de la TVA à 5.5% sous réserve que son installation soit effectuée par un professionnel et qu’il s’agisse de votre résidence principale. Son plafond est de 8000 euros pour un célibataire, 16 000 euros pour un couple sans enfant. Le plafond est majoré en fonction du nombre d'enfants à charge.

De plus, certaines collectivités locales ont mis en place des aides ; pour les connaître, il suffit de se renseigner auprès de sa région, son département et de sa mairie.

Les éoliennes font-elles du bruit ?

Une éolienne moderne et bien installée ne rajoute quasiment aucun bruit à celui du vent dans les arbres, poteaux ou antennes environnants. Au contraire des vieilles éoliennes de générations précédentes, les technologies récentes utilisées par Weole Energy permettent de réduire la vitesse de rotation à l’extrémité des pales, ce qui est la première source de bruit. De plus l’installation au bout d’un mât de 12 m ou sur un toit, les isole du fait des espaces habités.

• Le saviez vous : en Europe, consommer 1kWh d’électricité « classique » correspond à l’émission de 340 g de CO2; soit pour un foyer français plus de 4 tonnes de CO2 par an ! Les éoliennes n’en émettent pas.

• Le saviez vous : pour économiser 4 tonnes d’émission de CO2 par an, il vous faudrait laisser votre voiture au garage pour l'équivalent de 36 000 km par an, soit un tour du monde !

• Le saviez vous : il faudrait recycler 50 000 bouteilles en plastique pour économiser autant de pétrole qu’une seule éolienne de 10 kW pendant un an.