L’éolien

Une éolienne est un dispositif qui permet de capter l’énergie cinétique du vent pour la transformer en électricité.

Le vent fait tourner les pales du rotor, qui est relié à une génératrice pour produire de l’électricité. Celle-ci est soit stockée dans des batteries, soit directement envoyée sur le réseau électrique.

Comment mesure t-on la puissance 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.

Potentiel de vent dans le Finistère

Potentiel de vent dans le Finistère

La Bretagne est-elle une terre d’éolienne ?

Météo France fournit des « Roses des vents » calculées sur plusieurs années, pour la plupart des cantons de France Métropolitaine. Nous pouvons ensuite préciser la production en fonction du site et du type d’éolienne utilisée.

À quelle hauteur faut-il installer une éolienne ?

D’un point de vue du vent, le plus haut est toujours le mieux !

-Pour une éolienne résidentielle, le mât est généralement de 11 m maximum. Il existe aujourd’hui des éoliennes de taille plus réduite.

– Pour une éolienne d’une puissance supérieure à 10kW, une installation sur un mât d’une hauteur de 18 m ou plus est recommandée

 L’étude de vent

La présence d’un ancien moulin à vent à proximité du terrain est surement de bon augure…. Mieux, si des éoliennes ont déjà été érigées dans le même secteur, c’est forcément qu’il y a du potentiel. Pas si sur !

Pour assurer son projet, mieux vaut faire réaliser une étude de vent.

Les agences départementales de Météo France commercialisent des « roses des vents » qui permettent de visualiser le sens et l’intensité moyenne des vents sur une période donnée, allant de la semaine à plusieurs années, pour une station météo précise.

On dispose ainsi de données primordiales mais non suffisantes. En effet, à moins d’habiter à quelques mètres de la station, le terrain pressenti n’offre pas forcément le même vent, car il subit les effets du relief, de la végétation et des constructions avoisinantes. Il faut donc procéder à une mesure in situ sur une période la plus longue possible, et idéalement à des hauteurs différentes. Cette mesure du vent s’effectue grâce à un anémomètre et une girouette placés sur un mat et connectés à un boitier électronique enregistreur (le «logger»). La rose des vents de chaque hauteur de mesure est alors comparée à celle de la station météo pour la même période. On en déduit un « coefficient de corrélation » entre la station et le terrain en question. L’application de ce coefficient à une rose des vents de Météo France sur plusieurs années donne une bonne indication du potentiel vent.

Quelles sont les règles d’urbanisme ?

 

éolieneLa demande de travaux (moins de 12 m)

En effet, aucune formalité n’est officiellement nécessaire pour ériger une éolienne de moins de douze mètres (hors pales). Plus précisément, « Sont dispensées de toute formalité au titre du présent code, en raison de leur nature ou de leur très faible importance, sauf lorsqu’ils sont implantés dans un secteur sauvegardé dont le périmètre a été délimité ou dans un site classé : les éoliennes dont la hauteur du mât et de la nacelle au-dessus du sol est inférieure à douze mètres » Article R421-2 du Code de l’Urbanisme.

En pratique, la plupart des communes demandent une déclaration préalable aux travaux pour les éoliennes de moins de douze mètres.

Le permis de construire (plus de 12 m)

L’intérêt de mesurer le potentiel de vent à plusieurs hauteurs prend tout son sens d’un point de vue réglementaire.

Pour les éoliennes de plus de douze mètres, un permis de construire est obligatoire, ainsi qu’une notice d’impact si elle mesure moins de cinquante mètre, cas le plus fréquent pour du petit éolien, et même une étude d’impact ainsi qu’une enquête publique au dessus de cinquante mètres.

Dans les communes sans PLU (donc encore sous le régime des POS) le permis de construire est déposé auprès du préfet, dans les communes munie d’un PLU, ou lorsque l’éolienne est prévue pour de l’autoconsommation, le permis de construire est délivré par le maire.

L’examen du permis de construire prend deux mois.

 

Les solutions de branchement

Il existe quatre types d’installations :

Site isolé

Ni l’éolienne, ni le bâtiment ne sont connectés au réseau. La production est soit consommée sur place, soit stockée dans des batteries. Ce type de montage permet d’électrifier un bâtiment très éloigné du réseau mais impose une source alternative (groupe électrogène) en cas d’absence de vent prolongée.

Autoconsommation

L’éolienne alimente un bâtiment lui même connecté au réseau, avec ou sans batteries. Un système de bascule automatique permute sur le réseau électrique dès que la puissance produite est insuffisante, c’est le délestage de puissance, ou que les batteries vides (sélection de source). Cette solution n’injectant pas de courant sur le réseau, se contente d’une électronique simplifiée.

Autoconsommation avec revente de l’excédent de production

Dans ce cas, dès que la production excède la consommation, le surplus est vendu à un opérateur à un tarif variable selon la zone géographique (voir plus haut). L’installation injecte donc régulièrement du courant vers le réseau. Le courant vendu devant être de bonne qualité, c’est à dire respecter des contraintes précises de tension et de régularité même en cas de vent irrégulier, il convient d’installer un onduleur de bonne qualité. D’autre part, la présence d’un échange commercial oblige également à implanter un compteur d’injection pour mesurer avec certitude la quantité d’énergie vendue. Les prix de rachat étant plutôt faibles, on voit apparaître depuis quelques années des systèmes « intelligents » visant à maximiser l’autoconsommation, par exemple en chauffant de l’eau à l’avance, en chargeant des batteries tampons…. Leur rentabilité financière reste cependant à étudier.

 Revente de la totalité de la production

C’est le modèle des fermes éoliennes de grande puissance. Deux branchements sont alors réalisés. Le branchement «production», comporte deux compteurs d’énergie posés tête-bêche : un pour mesurer l’énergie vendue ; et un compteur de non-consommation permettant de contrôler l’absence de consommation. Le branchement «consommation» présente un compteur standard.

 

Performances

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D’une manière générale, la plage de vent permettant de faire tourner une éolienne s’étend de 15 km/h à moins de 100 km/h. Au delà, un système de sécurité déclenche l’arrêt du rotor pour des raisons de sécurité. Peu de machine continue à produire au-delà. Il faut qu’elle soit équipée d’un système de régulation, gage de qualité (ex : Eole System).

Pour un même emplacement on génère de meilleures performances en plaçant l’éolienne le plus haut possible. En plaçant la nacelle à 25 mètres de hauteur au lien de 12m, la quantité supplémentaire de vent remboursera pratiquement toujours la pose d’un mat plus long. Encore faut-il être prêt à en passer par le permis de construire.

Il convient à ce stade de définir plus précisément la notion de puissance pour une éolienne. Le chiffre généralement indiqué par le fabricant est la puissance nominale, c’est à dire celle pour laquelle son rendement est le plus élevé (énergie reçu / énergie récupérée). En effet, la puissance réellement fournie par l’éolienne dépend de la vitesse du vent.

D’autre part, une erreur fréquente consiste à privilégier un modèle en fonction de ses performances à basse vitesse en espérant ainsi produire plus souvent. Malheureusement, les vents inférieurs à 3 m/s (10,8 km/h) ne génèrent que très peu d’énergie. Les performances entre 5 et 15 m/s sont beaucoup discriminantes, les petites éoliennes atteignent généralement leur vitesse nominale autour de 12 m/s (environ 40 km/h). Dans sa phase ascendante, la puissance augmente avec le cube de la vitesse du vent… C’est une des raisons qui fait que les éoliennes à axe horizontal produisent plus d’énergie que les éoliennes à axe vertical.

L’éolien est une des solutions phare pour la production de son énergie. Elle permettra de régulé ses factures d’électricité.

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