Avec l’eau et le bois, le vent a été une des premières ressources naturelles à avoir été utilisée pour faciliter la vie des êtres humains. En maîtrisant la force du vent, ils ont pu moudre les grains avec des moulins à vent. En naviguant sur des bateaux à voile, des explorateurs ont découvert de nouvelles terres.
Aujourd’hui, l’énergie éolienne utilise la force du vent pour produire de l’électricité. Les éoliennes font désormais partie de notre paysage et les projets se développent à grande vitesse. L’intérêt de cette énergie ? Elle n’émet pas de gaz à effet de serre et ses ressources sont quasi illimitées, car en mer ou sur terre, le vent souffle… très souvent.
Comment faire de l’électricité avec du vent ?
La composition d’une éolienne
Lire la transcription détaillée de l’infographie « La composition d’une éolienne » (PDF – 56 ko)
La machine se compose de trois pales (en général) portées par un moyeu constituant le rotor et installées au sommet d’un mât vertical. Cet ensemble est fixé par une nacelle qui abrite un générateur. Un moteur électrique permet d’orienter le rotor afin qu’il soit toujours face au vent.
Les pales permettent de transformer l’énergie cinétique du vent (énergie que possède un corps du fait de son mouvement) en énergie mécanique (mouvement mécanique des pales). Le vent fait tourner les pales entre 10 et 25 tours par minute. La vitesse de rotation des pales dépend de leur taille : plus elles sont grandes, moins elles tournent rapidement.
Le générateur transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. La plupart des générateurs ont besoin de tourner à grande vitesse (de 1 000 à 2 000 tours par minute) pour produire de l’électricité. Il faut donc d’abord que l’énergie mécanique des pales passe par un multiplicateur, qui a pour rôle d’accélérer le mouvement de l’arbre lent de transmission, couplé aux pales, à l’arbre rapide couplé à la génératrice.
L’électricité produite par le générateur a une tension d’environ 690 volts. Ne pouvant pas être utilisée directement, elle est traitée grâce à un convertisseur, et sa tension est augmentée à 20 000 volts. Elle est alors injectée dans le réseau électrique et peut être distribuée aux consommateurs.
Où placer une éolienne ?
Les éoliennes peuvent être placées sur terre (éolien terrestre) ou en mer (éolien maritime ou offshore).
Avant de décider de l’installation d’un parc éolien, plusieurs études sont menées. La première étape consiste à s’assurer que le site d’implantation envisagé convient à un tel projet. Il doit en particulier :
- être suffisamment venté. Dans l’idéal, les vents doivent être réguliers et suffisamment forts, sans trop de turbulences, tout au long de l’année. Les éoliennes fonctionnent pour des vitesses de vent comprises entre 14 et 90 km/h. Au-delà , elles s’arrêtent pour des raisons de sécurité. La production électrique varie selon la vitesse du vent. C’est avec des vents de 45 à 90 km/h que l’éolienne produit sa puissance maximale
- ne pas être soumis à certaines contraintes (aéronautiques, radars, etc.)
- prendre en compte le patrimoine naturel, en particulier l’avifaune (faune animale des oiseaux) et la faune marine pour l’éolien maritime et éviter les zones protégées (telles que les réserves)
- ne pas prendre place dans des secteurs architecturaux ou paysagers sensibles (sites inscrits et classés, paysages remarquables, etc.)
Elles sont toujours éloignées de plus de 500 mètres des habitations.
Où se situe une éolienne dans l’échelle du bruit ?
Lire la transcription détaillée de l’infographie « Où se situe une éolienne dans l’échelle du bruit ? » (PDF – 68 ko)
Les éoliennes sont installées dans des zones prévues pour qu’elles produisent de l’électricité entre 75 et 95 % du temps.
Parfois, les éoliennes ne tournent pas parce que le vent est trop faible ou trop fort. Il est aussi possible que les besoins électriques de la France ne soient pas assez importants et que les centrales nucléaires, l’énergie hydraulique et l’énergie solaire permettent déjà de satisfaire tous les besoins. Et comme les capacités de stockage d’électricité françaises sont très réduites, pas besoin de faire tourner les éoliennes pour rien !
La France a un grand potentiel éolien
La France dispose du deuxième gisement éolien d’Europe (production terrestre et offshore).
Chaque éolienne terrestre peut produire autant d’électricité que la consommation de 1 500 foyers (hors chauffage, et eau chaude sanitaire).
Une éolienne en mer peut être fixée sur le fond de la mer ou flottante. Elle bénéficie de vents plus fréquents, plus forts, plus réguliers et moins turbulents qu’à terre et a donc un meilleur rendement qu’à terre (de 10 à 20 % supérieur).
En Europe, 110 parcs éoliens en mer sont déjà opérationnels fin 2019, ce qui représente plus de 5 000 éoliennes en fonctionnement dans 12 pays différents. Cette forme d’énergie est beaucoup développée dans les pays européens comme au Royaume-Uni, l’Allemagne, le Danemark ou la Belgique.
Selon l’Agence Internationale de l’Énergie, l’éolien en mer a un immense potentiel et pourrait permettre de répondre aux besoins de l’ensemble de la population mondiale.
En France, plusieurs projets sont lancés en Normandie, en Bretagne, en Pays de la Loire, etc. Les chantiers de construction débutent sur 3 parcs à Saint-Nazaire, Saint-Brieuc et Fécamp.
Pour en savoir sur l’éolien en mer et les objectifs de la France, consultez ce petit film de 1 minute et 30 secondes.
Durée : 1:30