Sources techniques
principales:
extraits des chapitres "L'énergie éolienne" et
"Les éoliennes", rédigés par Guy Cloes du Cota
pour le "Guide des Energies Renouvelables",
édité par le Ministère de la Région Wallonne (courtoisie
du Ministère de la Région Wallonne (MRW)).
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Une éolienne transforme
l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique.
Soit cette énergie est utilisée directement comme dans les éoliennes
de pompage ou les anciens moulins à vent (essentiellement pour moudre
le grain).
Soit elle est transformée en électricité via une génératrice.
Dans ce cas, on parle d'aérogénérateurs.
Deux utilisations différentes sont possibles:
La principale est le couplage de l'aérogénérateur sur le réseau. C'est la filière où, jusqu'à présent, le plus de recherches et d'expériences ont été réalisées car c'est la plus performante.
La seconde est l'utilisation de l'installation en tant que groupe électrogène éolien. Dans ce cas, on vise surtout les régions isolées.
Source principale:
- Sigvard Strandh, "Machines, histoire illustrée", Draeger,
Paris 1979.
La propulsion d'embarcations
au moyen de voiles a peut-être été la première
utilisation de l'énergie éolienne. On sait que les Sumériens
connaissaient déjà en 3500 ACN les voiles de toile.
Les premières machines à vent, elles, datent de l'Antiquité.
Les premiers moulins éoliens étaient, eux aussi, munis
de voiles tendues. Ils apparaissent au 7e siècle en Perse
sur les plateaux de la province du Seitân. Ils consistaient en une roue
à aubes à axe vertical entraînant directement une meule.
Le premier niveau du bâtiment comprenant la roue à aubes était
ouvert aux vents dominants. La meule, axée sur la roue, était
placée au deuxième niveau .
Ce n'est qu'en 1105 que sont mentionnés pour la première fois
en Europe les moulins à vent: une bulle papale autorise l'abbé
de Savigny à installer des moulins à vent dans les diocèses
de Bayeux, Coutances et Evreux.
Début 13e siècle, les moulins à vent sont
répandus dans presque toute l'Europe et particulièrement aux
Pays-Bas où ils étaient utilisés pour créer des
polders. Ces moulins devaient être fixes ou sur pile avec tout le corps
pivotant pour faire face aux vents changeants.
Fin 14e siècle apparaît le moulin à calotte
pivotante. Dès lors, il ne fallait plus bouger que la partie supérieure
du moulin pour faire face aux vents changeants.
Jusqu'au 19e
siècle, les moulins éoliens ne connurent plus d'innovations
déterminantes si ce n'est dans les systèmes de régulation.
Fin des années 1870, le Nord-américain Start Perry conçoit
un aéromoteur qui connaîtra le succès dans les exploitations
agricoles aux fins de pompage et drainage. La roue (de 1 à 3 m de diamètre)
de ce moulin, dotée de 100 à 150 ailettes, entraînait,
par l'intermédiaire d'un vilebrequin, un pompe à piston.
Quelques années plus tard, ce type d'éolienne fut couplée
à des générateurs d'électricité et deviendra
ainsi un aérogénérateur.
En 1927, le Français G. Darrieus brevète une éolienne
muni d'un rotor bipale à axe vertical de 20 m de hauteur et 10 kW de
puissance.
Actuellement, la majorité des éoliennes sont munies de rotor bipale, parfois tripale, à axe horizontal.
Entre les pôles et l'équateur, le Soleil réchauffe le globe terrestre de manière fort inégale. Les écarts de température qui en résultent provoquent des différences de densité des masses d'air qui se traduisent par des variations de pression atmosphérique. Dès lors se crée un vaste mouvement des masses d'air des zones à haute pression vers les zones à basse pression. C'est ce mouvement qui constitue le phénomène général des vents à la surface de la planète.
Mais la façon dont les vents s'orientent localement aux quatre coins de la planète obéit encore à d'autres lois très complexes de la dynamique des fluides, aux forces physiques résultant de la rotation de la Terre (force de "Coriolis"), à la présence des océans et des continents et de leur reliefs respectifs. Ceci qui explique la très grande variété des vents dominants qui caractérisent les diverses régions et climats du globe, selon les latitudes et longitudes.
Le vent est donc une masse d'air en mouvement qui transforme l'énergie thermique que cette masse a retiré du rayonnement solaire en énergie cinétique. Deux paramètres essentiels caractérisent donc le vent. Le premier, déterminant quant à la quantité d'énergie qu'il est susceptible de fournir, c'est sa vitesse, et le second, c'est la direction de son déplacement.
Le premier problème que pose la récupération de cette énergie gratuite et souvent abondante, c'est son instabilité. Certes, les données climatiques permettent, pour une région donnée, de définir le régime des vents dominants et leurs vitesses "moyennes" avec une bonne approximation sur l'année, ou même sur les saisons. A titre indicatif, pour la Belgique, la vitesse moyenne annuelle du vent à 10 mètres du sol est de 6,2 mètres par seconde au littoral, de 3,6 m/s à l'intérieur du pays et de 4,4 m/s sur le plateau ardennais.
Mais il va de soi que
cette donnée statistique est totalement insuffisante pour déterminer
les caractéristiques auxquelles doit répondre une éolienne
en un endroit précis. D'abord, parce que ces moyennes dissimulent les
sautes d'humeur extrêmes que peut connaître le vent, que ce soit
sous forme de calme plat persistant, de variations incessantes ou encore de
rafales d'une violence rare.
De plus, la vitesse et la direction peuvent être fortement influencées
par les conditions locales du lieu d'implantation, notamment le relief et
les obstacles avoisinants. Ceux-ci peuvent créer des turbulences importantes.
Avant toute décision d'installation, une étude approfondie de
ces conditions particulières s'impose.
L'éolienne devra être :
L'éolien connaît une croissance exponentielle. Le secteur "en mer" est particulièrement prisé. Le principal défi actuel est l'interconnexion des fermes éoliennes afin d'assurer une continuité de la fourniture d'énergie pour éviter de devoir recourir à la mise en route intempestive d'unités de production conventionnelle d'énergie.
Moulin du Chesnay
(moulin pivot)
mouture de farine
Moustiers-en-Beauce
Moulin de la Herpinière
mouture de farine
Montsoreau (Maine et Loire)
Tél.: +33 41 51 75 22
Moulin du Rat
mouture de farine
Challain-la-Potherie (Maine et Loire)
Moulin de Saint-Pierre
Musée Daudet
Fontvielle
En Europe, ce sont les
Danois qui furent à la pointe des réalisations à l'origine
de la vague éolienne, les Hollandais les ont suivis puis les Allemands.
Aujourd'hui, ce sont les Allemands qui ont ravi la première place
pour la production d'électricité éolienne avec notamment
l'éolienne tri-pales ENERCON (1993) de 40 m. de diamètre qui
peut produire 1/2 MW.!
Fin 1994, l'éolien
européen couvrait les besoins en électricité d'environ
3 millions de personnes.
Belgique
DanmarkZeebrugge :
En 1986, la société HMZ de Sint-Truiden (B) place, pour le compte de l'Administration de l'Electricité et l'Electromécanique, 23 éoliennes d'une capacité de 220 kW. sur la jetée du port. Coût: 297 millions de FB.
En 1993, 2 éoliennes sont démontées pour faire place au Maître du Vent, éolienne bi-pales, de 45 m. de diamètre et 60 m. de haut. Le Maître du Vent produirait assez d'électricité pour 800 ménages, alors que les 2 petites qu'il remplace, n'en produisaient que pour 243 ménages.Ce parc éolien de démonstration a été vendu en 1996 au prix de 88 millions de FB à l'intercommunale Interelectra de Hasselt. L'achat a été réalisé avec l'aide de la banque Triodos.
Une éolienne tripale de 400 kW et de 32 m de diamètre y a été inaugurée le 18 février 1997.Wallonie :
Le parc de St Ode compte 6 éoliennes de 1,25 MW de puissance chacune. On y espère une production annuelle d´électricité d´environ 15 000 MWh (consommation électrique d´environ 10 000 personnes).
A Butgenbach, 4 éoliennes de 2 MW de puissance ont également été installées (consommation électrique de 8 000 personnes).
Un troisième parc a été ouvert à Sombreffe-Gembloux (4 éoliennes de 1,5 MW).
A Houyet, deux éoliennes de 0,75 MW ont été installées en 2004. Il s'agit d'un projet coopératif original. Vents d'Houyet : http://www.vents-houyet.be/De grandes éoliennes solitaires ont été également implantées à Eupen, Eghezée et Hal. On attend la concrétisation du projet de parc éolien au large de Knokke.
Puissance installée (1998) : 1 380 MW (couvre 5 % de la consommation électrique en 1997).
Dans les années 1980, le Danemark a produit 1/3 des turbines dans le monde. En 1992, 9 000 turbines ont été exportées.
Le pays compte 3 000 turbines (1995), dont 3/4 de propriété privée (et moitié coopératives).
En 1996 (suivant "La Nouvelle Gazette (B)" du 07-02-1997), l'industrie locale a encore atteint un nouveau record en vendant 1 360 éoliennes, d'une capacité totale de 726 MW, dont 80 % exportées vers 22 pays. De 1992 à 1996, la production a quadruplé et 416 moulins d'une capacité de 221 MW ont été installés sur le territoire national.Vindeby:
première ferme éolienne mondiale hors-terre (1991), près de l'île de Lolland. 11 turbines Bonus de 450 kW peuvent y générer 10 millions de kW/an.
Deutschland
Puissance installée (2003): 12 000 MW.
A l'heure du sommet de Kyoto, l'Allemagne comptait 5 000 éoliennes, dont 1 200 turbines dans le Schleswig-Holstein.
- Aurich:
Enercon y a installé une tripales de 1,5 MW et de 66 m de diamètre. Le rotor a été dessiné par l'architecte britannique Norman Forster.
- Krummhörn (Emden): ferme de 3 MW.
- Urgast (Basse Saxe):
ferme de 41 éoliennes de 600 kW (inaugurée en octobre 1996).
España
907 MW de puissance installée (fin 1998), dont 334 seulement en 1997.
Navarra:
Ferme éolienne de El Perdon. 40 engins de 20 MW au total y ont été mis en service en 1995.
France
Production (1998): 17 MW.
Aude
Port-la-Nouvelle :
4 moulins de 500 kW et 1 de 200 kW. Depuis 2001, à Fitou, 16 éoliennes de 1,3 MW et 7 autres éoliennes de 1,3 MW également.Salles les Limousis (7,5 MW)
Drôme
Donzère :
5 machines de 600 kWNord Pas-de-Calais
Dunkerque :
Ferme éolienne de Mardijck-Lom-Plage, le long du canal des Dunes (port autonome), avec 9 moulins de 300 KW (inaugurée le 18 novembre 1996). Production de 5 885 MWh en 1998.
Italia
En 1995, 82 aérogénérateurs, situés pour la plupart dans les Abruzes, d'une capacité totale de 25 MW de puissance installée.
En 1998, puissance installée de 154 MW.
Nederland
Puissance installée (1998): 359 MW
Privés et coopératives privées exploitent 81 éoliennes (1996).Eesmond (le plus grand parc éolien européen):
40 moulins "Micon" et 94 "Kenetech" produisant 73 millions de kWh/an.
Puissance: 34 MW.Ijselmeer :
ferme côtière de 19 éoliennes de 600 kW (inaugurée en 1996).
Portugal
Monte Chaos (Sines):
12 turbines danoises assurent en électricité les besoins de la ville de Sines. Cette réalisation a été financée par l'Union Européenne.
Sverige
Une ligne de chemin de fer près de Malmö est alimentée par de l'électricité produite par des éoliennes.
United Kingdom
Production: 330 MW (1998).
Blyth Harbour Windfarm (Northumberland):
Construit en 1993. Fournit l'électricité pour 6 000 ménages.Scotland:
A Hagshaw Hill (Lanarkshire), 26 aérogénérateurs Bonus de 600 kW alimentent 13 000 foyers.Wales:
Carno: 56 éoliennes de 600 kW (inauguration en fin 1996).
USA
California:
16 400 turbines commerciales. Puissance installée: 1 680 MW (1993)
En 1991, l'éolien fournissait l'équivalent de la consommation de San Francisco.
Les fermes éoliennes sont situées dans les Sierras: Altamont, Tehachapi, San Gorgonio.
On en trouve encore à Salano County et Pacheco Pass.
l'Alcyone et le Calypso
II de la Fondation Cousteau
Le compagnon d'Eole
(B), Eric Van De Walle a bricolé un anémomètre à
partir d'un disque dur d'ordinateur, d'une boîte à beurre en
plastique et d'un compteur de vélo électronique à 800
FB.
Selon ses autres compagnons, cela fonctionne fort bien.
Belgique
A tout vent 2000
asbl
Association des Amis du Vent
47 Route de Mellet
B- 6220 Fleurus
Tél: +32 (0)71 81 27 15
andre.durieux@freeworld.be
Compagnons
d'Eole asbl
association d'autoconstructeurs d'éoliennes
http://www.compagnons-eole.be/
CISET
(Centre d'Innovations Sociales, Economiques et Technologiques), association
gaumaise qui commercialise l'éolienne 3 M.
Tel : +32 63 22 32 53
Energie 2030 scrl
Association pour la promotion de l'éolien, en Belgique, en Allemagne
et au Luxembourg
Pützhag, 8
B-4730 Raeren
Tel : 0032 87.63.26.66 ; Fax : 0032 87.63.25.55
http://www.energie2030.com
Eolienne 3 M
Association de fait qui construit des éoliennes bipales de 3 m de diamètre
Cote Rouge
B-6717 Metzert
Tel : +32 63 21 72 56.
Fabrication
N. Delhez
Tel : +32 87 26 80 63
R. Meesen
Tel : +32 87 68 72 33 ou 41 27 06 49
Huart Michel
Inventaire de l'éolien en Belgique
T.: +32 (0)2/ 218 78 99 (APERE asbl)
Deutschland
Deutsche Gesellschaft
für Windenergie e.V.
14, Lutherstr.
D-30171 Hannover
Tel.: +49 511 28 23 63 Fax.: 77
France
La Fédération
Francaise des Amis des Moulins
recense les moulins en France
5, rue Villiot
F - 75012 Paris
Tél : +33 1 43 47 43 47
Eoliennes du monde
http://www.eoliennes-du-monde.org
European Wind Energy
Association
26 Spring Street
London, W2 1JA, UK
Tél.: +44 171 402 7122
Fax: +44 171 402 7125
ewea@compuserve.com
USA
American Wind Energy
Association
122 C Street, NW, 4th Floor
Washington, DC 20001, USA
phone (202) 383-2500, fax (202) 383-2505
http://www.awea.org/
Aeolus
24-A Postbus 3
NL-8855 ZM Sexbierum
Tel : +31 51 79 11 44
American
Wind Energy Association - case
studies - Compagnons
d'Eole - Eole (site québecois
financé par HydroQuébec, présente de très nombreuses
informations) - Hydroptère
-
Kite info in the web
- Kite sailing (Dave Culp) - wind
energy resources (IGC) - Wind
skate sailing
Alizés.
Documents d'information sur le projet ALIZES.
IT-DELLO/GRET - 213, rue La Fayette - 75010 Paris - France.
Tél.: 33 (1) 40 05 61 61 - Fax.: 33 (1) 40 05 61 10.
Cloes, G. et Mascart,
E. (1988).
Formes d'utilisation de l'énergie éolienne dans les régions
isolées des pays en développement.
COTA, Bruxelles, 148 p. - Dépôt légal: D/1988/4457/4.
Tél.: 32 (0) 2 218 18 96 - Fax.: 32 (0) 2 223 14 95.
Cunty, G. (1979).
Eoliennes et Aérogénérateurs: Guide de l'énergie
éolienne.
Collection EDISUD, La Calade, Aix-en-Provence, 160 p. - ISBN: 2-85744-038-3.
Le Gourières
D. (1982).
Energie éolienne: Théorie, conception et calcul pratique des
installations.
Eyrolles, Paris, 280 p.
Les moulins à
vent et à eau
Jean Orsatelli, éditions Jeanne Laffitte 1979.
"Systèmes
solaires"
publie fréquemment des dossiers sur l'éolien.
"Windenergie
Aktuell"
monatlich
37, Leisewitzstr.
D-30175 Hanover
Tel : +49 511 85 23 58 Fax : 25 64
e-mail: 100431.1037@compuserve.com
"Wind Power" monthly
http://www.windpower-monthly.com/
Compagnons d'Eole
Bibliothécaire: Christian DUBRULE
Rue Warichet, 15
B -1401 Baulers (Belgique)
Tél : +32 (0)67.21.64.42
Voyage annuel des Compagnons d'Eole chaque fin du mois d'août.
Journée des
moulins en France
chaque 3e dimanche de juin
Organisé par la Fédération française des Amis
des Moulins
© Paul De
Neyer, mars 2005
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