Les éoliennes de grande puissance
(plus de 2000 kW )
La plus grosse éolienne au monde Haliade-X devrait être construite en France par la société américaine General
Electric en collaboration avec la société française Alsthom. Elle devrait
pouvoir fournir à des villes comme Cherbourg et Saint-Nazaire une énergie
annuelle proche de 67 GWh (67 millions de kWh). La puissance produite par une
éolienne est intermittente et très dépendante de la vitesse du vent. La Danish wind industry association apporte
des précisions intéressantes lorsqu’elle explique que cette puissance varie
avec le cube de la vitesse du vent. (Une éolienne dans un vent 2 fois plus
élevé produira donc 8 fois plus de puissance). Le fait que la vitesse du
vent augmente avec l’altitude en raison des effets
de parois explique l’orientation vers le gros éolien marin afin d’augmenter
la puissance. Le Syndicat des Energies Renouvelables français évalue les
capacités des parcs en puissance plutôt que de parler en termes d'énergie
fournie annuellement par le parc éolien. Du fait de sa production intermittente
une notion de facteur de charge soit à considérer. Pour comprendre prenons l'exemple de ce qui va être le 3ème parc éolien
français en termes d'importance. Celui-ci serait de 75 MW installés. Il y a tout
lieu de penser que cette puissance est dans la pratique la puissance maximum
qu'il est envisageable de produire avec ce parc éolien. Disons la
puissance nominale de telle sorte que l'on soit parfaitement à l'abri de
la casse. Si l'on en croit les prévisions de production annuelle de ce parc de
183 000 MWh par an, la puissance moyenne effective ne serait en fait que
de voisine de 21 MW. Cela pourrait alors signifier que l’électricité
produite en kWh par l'éolien en France peut être calculée à partir d'un
fonctionnement à pleine charge pendant seulement 2 440 heures par an (sur 8 760
heures). Ceci correspondant à un facteur de charge d’à peine 30%. A noter
que le facteur de charge de très grosses éoliennes comme la Haliade-X serait notablement amélioré. Pour la France le projet d’implanter en Bretagne des éoliennes offshore
dans une zone ventée idéalement et non cyclonique a pris du retard. Ceci alors
que l’éolien terrestre français en 2017 est en pleine progression.
Contrairement aux capteurs solaires voltaïques qui délivrent du courant
continu et qui nécessitent un onduleur, les éoliennes produisent directement du
courant alternatif. Bien que la régulation de ces grosses machines soit
complexe ces machines sont parfaitement au point. Il est vraisemblable que l'on
fait varier l'incidence des pales lorsque la vitesse du vent change pour faire
tourner les pales à vitesse constante afin de respecter la fréquence du réseau
de 50hz.(60 hz aux USA). L’incroyable dynamisme du Danemark dans les
énergies du vent ne se limite pas aux éoliennes fortes puissances mais au fait
que ces éoliennes sont du type offshore et disposés en mer. Il est aussi dans
le fait que ce pays fabrique des petites éoliennes à l’échelle d’une maison
individuelles sous la marque Windspot.
Certifiées par un organisme réputé comme la SEPEN, elles peuvent assurer le
besoin en énergie d’un foyer logeant dans une maison individuelle bien isolée
(4000 à 6000 kWh annuel) dans les zones où le vent souffle à une vitesse
moyenne supérieure à 5 m/s.
Liste des principaux constructeurs d'éoliennes dans le
monde.
L’Allemagne et le Danemark construisent
les plus puissantes éoliennes au monde (6 MW à Druiberg
et )
|
Constructeur |
Modèle |
Puissance
(kW) |
Diamètre
rotor (m) |
Hauteur
tour (m) |
|
General
Electric |
Haliade-X |
12 000 |
220 |
? |
|
Alsthom |
|
8000 |
? |
? |
|
Vestas |
V164 |
7000 |
164 |
140 |
|
Allemand? |
Implantation
à Druiberg |
6000 |
|
|
|
5000 |
122 |
90 |
||
|
2300 |
82 |
ND |
||
|
2500 |
100 |
ND |
||
|
2500 |
89 |
ND |
||
|
2500 |
93 |
ND |
||
|
2500 |
96 |
ND |
||
|
5000 |
115 |
100 |
||
|
3000 |
100 |
70
- 100 |
||
|
6000 |
114 |
124 |
||
|
6000 |
126 |
ND |
||
|
2300 |
71 |
64
- 113 |
||
|
2500 |
100 |
65
- 160 |
||
|
2500 |
80 |
65
- 160 |
||
|
2500 |
90 |
85
- 160 |
||
|
2300 |
94 |
100
- 120 |
||
|
2500 |
100 |
100 |
||
|
3000 |
90 |
70 |
||
|
3000 |
94 |
85 |
||
|
3600 |
111 |
ND |
||
|
3000 |
104 |
ND |
||
|
2500 |
100 |
85
- 100 |
||
|
5000 |
116 |
ND |
||
|
2300 |
82 |
ND |
||
|
2750 |
92 |
ND |
||
|
2500 |
100 |
100 |
||
|
2400 |
80 |
ND |
||
|
2500 |
80 |
60
- 105 |
||
|
2300 |
90 |
80
- 105 |
||
|
2500 |
90 |
70
- 120 |
||
|
2500 |
80 |
60
- 80 |
||
|
2500 |
90 |
80 |
||
|
2500 |
90 |
80
- 100 |
||
|
2500 |
100 |
80
- 100 |
||
|
5000 |
129 |
80
- 120 |
||
|
3500 |
100 |
ND |
||
|
3500 |
91 |
ND |
||
|
2300 |
82 |
60
- 80 |
||
|
2300 |
82 |
58.5
- 100 |
||
|
2300 |
93 |
88
- 103 |
||
|
3600 |
107 |
80
- 96 |
||
|
2100 |
88 |
80
- 100 |
||
|
2750 |
100 |
100 |
||
|
3000 |
112 |
84
- 119 |
||
|
3000 |
90 |
80
- 105 |
||
|
3000 |
100 |
90
- 100 |
||
|
3000 |
90 |
80
- 100 |
Reste à savoir pour quelle vitesse de vent ces grosses
éoliennes produisent une telle puissance.
|
|
|
|
La figure ci-dessus
représentant une des 3 pales constituant le rotor d’une des plus grosses
éoliennes au monde construite par les danois (La Vestas
V164 de 7000 kW) La longueur de
cette pale 80m donne une idée du gigantisme de ce genre de réalisation. Vu les contraintes
en cas de cyclones et les risques de casse ou d’incendie qui en
résultent, il faut beaucoup de courage pour persévérer dans cette voie. On
est en droit de se demander s’il ne serait pas plutôt préférable de se
préoccuper de la façon dont on consomme avec l’effet joule pour assurer le chauffage de l’habitat. |
Pour éviter la casse de ces grosses éoliennes dans les zones
cycloniques ou pour les faire disparaître du paysage dans les zones sensibles
les constructeurs commencent à prévoir un dispositif d'effacement par vérins
hydrauliques ce qui vient encore aggraver le coût du kWh produit (Le surcoût
par rapport au mat fixe est de l'ordre de 35%). Il ne semble pas que les
réalisations offshores comme celles du Danemark puissent être équipées d’un dispositif de basculement
comme celui évoqué ci-dessous en cas de tempête. On imagine la somme
d'expérience et de compétences qu'il faut acquérir pour basculer un tel
ensemble dont la hauteur est voisine d'une 1/2 tour Eiffel. Peu de société
dans le monde sont capables de relever un tel défi. |
.
Exemple de motorisation comparable réalisée pour un pont
levis de 50 m de long
Le programme d’éoliennes offshores françaises prend
difficilement corps
La ministre de l'Ecologie a tranché : les deux projets de
parcs éoliens offshores du second appel d'offres français ont été attribués au
consortium GDF Suez- Areva. Ségolène
Royal a rendu public les résultats du second appel d'offres éolien maritime :
les deux futurs parcs du Tréport (Seine-Maritime) et de Noirmoutier
(Loire-Atlantique) seront construits et gérés par le consortium GDF Suez-Areva. En tout, 1.000 MW de
puissance à installer (soit de quoi alimenter en électricité plus de 1 million
de personnes), qui viendront s'ajouter aux 2.000 MW déjà attribués lors du
premier appel d'offres, dont GDF-Suez avait été le grand oublié au profit d'EDF
et Alstom. Lors de son intervention, la ministre de l'Ecologie a parlé de
"saine compétition, tirant collectivement vers le haut" entre les
deux groupements industriels. "Il s'agit d'une répartition équitable entre
les opérateurs, deux consortiums, champions des EnR",
a affirmé Ségolène Royal qui déclare avoir suivi l'avis de la Commission de
Régulation de l'Energie qui lui avait été remis voilà quelques semaines.
"Globalement, ce sont les entreprises françaises, ainsi que leurs
partenaires européens, qui gagnent", a déclaré la ministre de l'Ecologie
Elle a précisé que le choix avait été très serré et que les critères des
cahiers des charges étaient particulièrement proches sur le projet de
Noirmoutier. Car sur le projet du Tréport, GDF Suez partait avec une longueur
d'avance, puisqu'il avait déjà déposé le seul dossier de candidature pour ce
parc lors du premier appel d'offres. Le dossier avait été écarté, entraînant la
"remise en jeu" de la zone lors du second round. Gérard Mestrallet, le président-directeur
général de GDF Suez s'est déclaré "heureux de cette décision" qui
faisait de ce jour, "un jour de grande fierté". Il a annoncé que le
travail entamé avec les élus des régions concernées allait se poursuivre afin
de rentrer dans une phase plus concrète rappelant qu'au Tréport, les premières
discussions dataient de près de 10 ans. Le dirigeant a notamment salué son
partenaire industriel, Areva, pour
avoir mis à disposition une nouvelle éolienne géante de 8 MW de puissance,
"un vrai bijou de technologie". Gérard Mestrallet
a également tenu à souligner que si son consortium se trouvait en concurrence
avec un autre groupement comprenant Alstom, les deux entités étaient néanmoins
partenaires sur d'autres projets d'énergies marines, en particulier dans l'hydrolien. Ce haut responsable d’Areva
s'est félicité de la reconnaissance de la stratégie de répartition entre
l'énergie nucléaire et les renouvelables". La construction et l'exploitation-maintenance
de ces deux parcs entraîneront la création d’environ 500 postes de personnel
qualifié pour chacune des deux zones, principalement dans les ports.
Se porter vers
l’international ?
La ministre de l'Ecologie a insisté sur le soutien
qu'elle entendait apporter aux énergies renouvelables, "un axe essentiel
pour la transition énergétique", et sur l'ambition de faire de la France
une puissance écologique européenne. Ségolène Royal a rappelé que 6.000 MW de
puissance éolienne offshore devaient être opérationnels d'ici à 2020, afin de
couvrir 3,5 % de la consommation électrique nationale. Afin d'y parvenir, un
troisième appel d'offres, comportant potentiellement de l'éolien flottant,
devrait donc être lancé. "Pour renforcer la filière, et poursuivre le
développement de l'éolien en mer, nous allons identifier de nouvelles zones
d'implantation", a déclaré la ministre, qui a demandé que les résultats
des études lui soient remis cet été et qu'ils servent de base à des
concertations locales. Au-delà du territoire français, Ségolène Royal vise
l'international, précisant que le potentiel éolien offshore en Europe
atteignait les 30 GW. La décision d'attribution des parcs constitue donc un
véritable tremplin pour les industriels concernés afin de porter à l'étranger
les couleurs françaises
Contre toute
attente le programme d’éoliennes offshores françaises prend malgré tout corps
La ministre de
l'Ecologie a tranché : les deux projets de parcs éoliens offshore du second
appel d'offres français ont été attribués au consortium GDF Suez-EDPR-Neoen Marine-Areva. Une annonce qui fait un malheureux, le
groupement formé par EDF et Alstom.
Ségolène Royal a
rendu public les résultats du second appel d'offres éolien maritime : les deux
futurs parcs du Tréport (Seine-Maritime) et de Noirmoutier (Loire-Atlantique)
seront construits et gérés par le consortium GDF Suez-Areva. En tout, 1.000 MW
de puissance à installer (soit de quoi alimenter en électricité plus de 1 million
de personnes), qui viendront s'ajouter aux 2.000 MW déjà attribués lors du
premier appel d'offres, dont GDF-Suez avait été le grand oublié au profit d'EDF
et Alstom… Lors de son intervention, la ministre de l'Ecologie a parlé de
"saine compétition, tirant collectivement vers le haut" entre les
deux groupements industriels. "Il s'agit d'une répartition équitable entre
les opérateurs, deux consortiums, champions des EnR",
a affirmé Ségolène Royal qui déclare avoir suivi l'avis de la Commission de
Régulation de l'Energie qui lui avait été remis voilà quelques semaines.
"Globalement, ce sont les entreprises françaises, ainsi que leurs
partenaires européens, qui gagnent", a déclaré la ministre de l'Ecologie
Elle a précisé que le choix avait été très serré et que les critères des
cahiers des charges étaient particulièrement proches sur le projet de
Noirmoutier. Car sur le projet du Tréport, GDF Suez partait avec une longueur
d'avance, puisqu'il avait déjà déposé le seul dossier de candidature pour ce
parc lors du premier appel d'offres. Le dossier avait été écarté, entraînant la
"remise en jeu" de la zone lors du second round. Gérard Mestrallet, le président-directeur général de GDF Suez
s'est déclaré "heureux de cette décision" qui faisait de ce jour,
"un jour de grande fierté". Il a annoncé que le travail entamé avec
les élus des régions concernées allait se poursuivre afin de rentrer dans une
phase plus concrète rappelant qu'au Tréport, les premières discussions dataient
de près de 10 ans. Le dirigeant a notamment salué son partenaire industriel,
Areva, pour avoir mis à disposition une nouvelle éolienne géante de 8 MW de
puissance, "un vrai bijou de technologie". Gérard Mestrallet
a également tenu à souligner que si son consortium se trouvait en concurrence avec
un autre groupement comprenant Alstom, les deux entités étaient néanmoins
partenaires sur d'autres projets d'énergies marines, en particulier dans
l'hydrolien. Le pdg a également annoncé le lancement
prochain d'une émission obligataire verte de très grande ampleur, afin de
financer ses projets offshores et de renouvelables en général Luc Oursel, président du directoire d'Areva, s'est également
félicité de l'attribution des deux parcs, en plus de celui qu'il avait décroché
avec Iberdrola lors du premier appel d'offres. "Pour Areva c'est la
reconnaissance de la stratégie de répartition entre l'énergie nucléaire et les
renouvelables", déclare-t-il. L'industriel insiste sur la création
d'emplois qualifiés qu'entraîneront la construction et l'exploitation-maintenance
des deux parcs. Environ 500 postes seront créés pour chacune des deux zones,
principalement dans les ports