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Énergie : quelle est l’efficacité réelle des éoliennes ?

Le fait que l’énergie éolienne soit devenue l’une des sources d’énergie qui se développe le plus rapidement dans le monde est le résultat direct des nombreux avantages qu’elle procure. Les chercheurs tentent de résoudre les difficultés techniques et socio-économiques qui font obstacle à un avenir électrique entièrement décarboné, afin d’accroître considérablement l’efficacité de l’énergie éolienne et les avantages qu’elle procure à la collectivité.

Comment fonctionne une éolienne ?

Pour le dire autrement, les éoliennes produisent de l’électricité en étant exposées au vent (qui peut n’être que de 3 à 5 mètres par seconde). Les pales d’une éolienne sont mises en rotation autour d’un rotor par la force du vent, ce qui fait tourner un générateur, lequel produit de l’électricité.

Vous savez que la force potentielle du vent est importante si vous avez déjà navigué sur un bateau ou fait voler un cerf-volant. Les cerfs-volants en sont un bon exemple. Bien sûr, l’utilisation de la puissance du vent n’a rien de nouveau – les moulins à vent sont utilisés dans le monde entier pour moudre le pain ou alimenter des machines depuis des centaines d’années. Et les bateaux propulsés par le vent existent depuis des millénaires.

L’énergie éolienne est donc abondante ; néanmoins, la production d’électricité à partir d’éoliennes dépend également d’un certain nombre d’autres facteurs.

Choisir le meilleur emplacement

Elles sont rarement constantes à cent pour cent, comme c’est le cas pour de nombreuses autres sources d’énergie naturelles. Il est toujours possible que le vent se calme, prenne trop de vitesse ou tourne en rafales. Aucun de ces scénarios n’est idéal pour les éoliennes. Il est donc essentiel de localiser une zone dans laquelle la vitesse du vent peut être prédite aussi précisément que possible.

Le terrain, y compris les montagnes, les vallées, les forêts et les zones urbaines, a un effet sur le vent. En raison de tous ces facteurs, qui dévient et font varier la puissance disponible, les endroits optimaux pour les éoliennes sont plats, élevés et ininterrompus. C’est la raison pour laquelle de nombreux parcs éoliens sont construits en mer.

Parc d'éoliennes, installé en mer pour accroitre l'efficacité de la production d'énergie.
Parc d’éoliennes, installé en mer pour accroitre l’efficacité de la production d’énergie.

Et vous trouverez également des éoliennes situées sur les points les plus élevés des collines. Les parcs éoliens sont mieux situés dans les pays au relief relativement plat, comme la Belgique et les Pays-Bas, car il y a moins d’obstacles à la circulation naturelle du vent dans ces pays.

Faire face au vent, pour plus d’efficacité

Chaque éolienne est équipée d’un capteur capable de déterminer la direction dans laquelle le vent souffle le plus fort. Le mécanisme qui fait tourner le sommet de la structure et positionne les pales de manière à ce qu’elles fassent face à la direction du vent avec la plus grande force est logé dans la nacelle, qui est une structure profilée située derrière chaque pale.

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De plus, lorsque le vent est trop fort, les turbines sont équipées d’un frein qui ralentit les rotors, les protégeant ainsi de tout dommage potentiel.

Énergie éolienne : les avantages

L’énergie éolienne est bénéfique pour les communautés qu’elle dessert. Les parcs éoliens apportent une contribution annuelle d’environ 1,9 milliard de dollars aux États et aux collectivités locales sous forme de taxes et de frais de location de terrains.

Ainsi, le développement de l’énergie éolienne peut apporter des fonds supplémentaires aux collectivités locales. Et celles-ci peuvent les consacrer au financement des écoles, à la réduction de la charge fiscale pesant sur les propriétaires et à la réalisation d’autres projets d’amélioration de la communauté.

L’énergie éolienne offre un bon retour sur investissement. Du fait de son efficacité, l’énergie éolienne, produite par des turbines terrestres, est désormais l’une des formes de production d’énergie les plus rentables.

En outre, à mesure que la recherche et le développement dans le domaine de l’énergie éolienne se développent, l’efficacité, et donc la rentabilité, de l’énergie éolienne devient de plus en plus manifeste.

Les éoliennes fonctionnent dans différents environnements. La production d’énergie éolienne fonctionne efficacement dans des paysages utilisés à des fins diverses, notamment l’agriculture. L’énergie éolienne peut être facilement intégrée dans des régions rurales ou éloignées, comme les fermes et les ranchs, ainsi que dans les villes côtières et insulaires, qui ont souvent accès à des ressources éoliennes de grande qualité.

Les défis de l’énergie éolienne

L’énergie éolienne doit rivaliser avec d’autres formes de production d’énergie à faible coût. Les projets de production d’énergie éolienne et solaire sont actuellement plus compétitifs sur le plan économique que les installations de production d’énergie au gaz, à la géothermie, au charbon ou au nucléaire lorsque l’on compare le coût de l’énergie associé aux nouvelles centrales.

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Néanmoins, les projets éoliens pourraient ne pas être compétitifs en termes de coûts dans d’autres régions, car la « ressource éolienne » n’est pas la même partout. La prochaine génération de technologies, les progrès en matière de fabrication et une meilleure connaissance des principes physiques qui régissent les centrales éoliennes devraient tous contribuer à une nouvelle réduction des coûts.

Les meilleurs endroits pour tirer parti du vent sont généralement les zones isolées. Pour transporter l’énergie produite par les parcs éoliens vers les zones métropolitaines, où elle est nécessaire pour satisfaire la demande, il faut surmonter certains obstacles d’installation.

Il pourrait être possible de réduire considérablement les coûts associés à la croissance de l’énergie éolienne terrestre en modernisant le réseau de transmission des États-Unis afin de relier les endroits où les ressources éoliennes sont abondantes aux centres de population.

En outre, les possibilités de transmettre l’énergie éolienne produite en mer et de la raccorder au réseau se multiplient.

Efficacité de l’énergie éolienne : le verdict

L’énergie produite par les deux parcs éoliens est propre et a une faible empreinte carbone. Plus important encore, le vent est une source d’énergie qui peut être reconstituée en permanence et qui, sauf à varier en intensité, ne s’épuisera jamais.

La durée de vie d’une éolienne

Les parcs éoliens peuvent être construits beaucoup plus rapidement que les autres types de centrales électriques. Il ne faut qu’environ six mois, en moyenne, pour construire un parc éolien capable de produire 50 mégawatts d’électricité.

Les éoliennes sont généralement construites pour avoir une durée de vie de 20 à 25 ans. Pendant cette période, il est possible que certaines pièces doivent être remplacées.

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F.A.Q. En savoir plus sur les éoliennes

Les éoliennes ont un rendement compris entre 20 et 40 % lorsqu’il s’agit de convertir le vent en énergie utilisable. Les éoliennes ont généralement une durée de vie de 20 ans, au cours de laquelle elles doivent être entretenues et réparées tous les six mois.

Le tracé de la courbe de performance du coefficient de puissance en fonction du rapport de vitesse de pointe est la référence internationale pour évaluer le rendement d’une éolienne. Cette courbe est tracée en fonction du rapport de vitesse de pointe. Cette courbe illustre l’efficacité avec laquelle une éolienne transforme l’énergie cinétique de l’air en mouvement en énergie électrique utilisable.

Evy Lison
Je suis passionnée par la révolution en cours. C'est tout un écosystème qui est en train d'émerger et je m'attache à présenter les innovations sous un angle objectif. Vous pouvez réagir à toutes mes publications en commentaires.

3 Commentaires

  1. Après lecture de votre article je reste sur ma faim.
    C’est sans doute un lobbyste qui vante sa camelote.
    Une réponse intéressante donnerait combien une puissance installée de 1Mwatt donnerait de MWH
    Sur
    1 an .

  2. L article parle pas du cout que provoque l intermittence de fonctionnement des éoliennes, le relai de mise en route de centrales classiques est élevé, les éoliennes en mer si elles sont plus performantes sont plus plus chères en installation et en maintenance, résisteront elles à une grosse tempête

  3. Au delà de toute position dogmatique, on peut constater à partir d’observations physiques triviales que dans un environnement planétaire comme le notre il y a 3 grandes sources possibles d’énergie, au niveau matériel neutre, au niveau électronique et enfin au niveau des noyaux atomiques, au fur et à mesure que l’on pénétre plus profondément dans la structure de la matière. Le 1er niveau est concerné par les déplacements de matière neutre (des fluides en général air ou eau), le 2nd par les phénomènes physico-chimiques (essentiellement combustion de pétrole, gaz et charbon), et le 3ème par la fission atomique et la fusion thermonucléaire. Plus on se déplace en niveau plus la puissance spécifique produite est élevée puisque celle-ci dépend de la densité de matière concernée. De ce fait, la source la moins productive par unité de volume est celle qui qui utilise un matériau neutre et léger, c’est à dire de l’air. Et ce n’est pas l’immensité des pales des éoliennes que l’on sait construire aujourd’hui qui doit faire illusion. Le rendement spécifique de ces objets tous calculs faits honnêtement c’est à dire sur des bases scientifiques objectives, est finalement décroissant avec la taille. C’est donc un pari perdu d’avance quoi qu’on fasse de se reposer sur eux car l’air sera toujours aussi léger (environ 1000 fois plus que l’eau, donc l’hydraulique est déjà bien plus intéressant – 31 fois de façon plus précise. Dans un mix énergétique intelligent, l’éolien ne peut donc qu’être un complément certes utile mais limité en taille et en localisation, en passant allègrement sur les inconvénients. C’est ce que dit la science, mais on sait depuis longtemps que la politique et les dogmes peuvent avoir des raisons supérieures pour justifier leur choix.

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