Eolienne: quelques calculs

Les politiques locaux doivent tous avoir un grain ici, parce que je lis presque chaque semaine qu'une nouvelle commune a décidé de construire un parc à éolienne. Qu'attend la population pour se rebeller contre cette infâmie? ;-)
Sans blague je me réjouis de voir le résultat. Une commune a organisé une journée de visite de son parc mais malheureusement je n'étais pas là.
Je ne sais pas si Buck le remarque aussi mais je trouve que les efforts pour valoriser le solaire (individuel) et l'éolien (collectif) sont très marqués en ce moment chez nous.

PS: je parle de communes rurales de quelques milliers d'habitants. Le parc est fait de 7-8 éoliennes.

La région du Marchfeld (le lieu de la bataille napoléonienne de Wagram) possède actuellement 39 éoliennes (pour 900 km², soit 1 éolienne pour 23 km²) et produit assez d'électricité pour alimenter toute sa population. C'est la région maraichere par excellence, elle est couverte de champs. Bon avec 1 éolienne pour 23 km² on comprend que la place prise par les éoliennes n'influence pas beaucoup les surfaces cultivables.
Comme je l'ai dit, plusieurs communes ont décidé de bâtir des parcs supplémentaires, ce qui fera de la région une exportatrice d'électricité!
Le document suivant explique la marche à suivre pour installer une éolienne
http://www.regionmarchfeld.at/de/images/stories/regionmarchfeld/downloads/infoblatt_wind_gemeinde.pdf
On peut y lire que le premier pas est de recevoir le feu vert de la commune.
On y voit aussi que le prix d'une éolienne est amorti en 10-13 ans.

Ici un article sur le plan de développement de la région (juste pour afficher mes sources):
http://regionaut.meinbezirk.at/gaenserndorf/chronik/das-marchfeld-steht-unter-strom-d93002.html

LG
Stephane

Bon vent pour l'éolien !

Marrant aujourd'hui dans le journal: A cause de fort vents en Allemagne, ils doivent prendre des mesures extraordinaires et importer de l'électricité d'Autriche.
J'ai pas trop bien compris l'article mais je pense que le problème principal vient du réseau. Les éoliennes se trouvent principalement dans le nord (en mer) et le réseau n'est pas adapté pour transporter tout vers le sud et le sud doit importer de l'électricité, ce qui a mis le réseau autrichien "sous tension", si vous me permettez ce jeu de mot pour le moins osé ;-)

Le même article cite la production maximale attendu dans les prochains jours par les éoliennes: 24000 MW.

Je ne serais pas contre quelques explications pour résoudre ce apparent paradoxe.

En tout cas cela montre bien la nécessité d'adapter le réseau si on veut profiter de ces formes d'énergie. Pour moi, cela montre aussi la complémentarité des énergies renouvelables: en l'absence d'énergie solaire, on peut quand même profiter de l'éolienne.

Steph a écrit:

Je ne serais pas contre quelques explications pour résoudre ce apparent paradoxe.

Te souviens-tu des articles parus il y a 8 à 10 ans qui prétendaient que le recours aux énergies renouvelables permettaient de se passer d'un réseau renforcé et d'avoir juste un simple réseau local ??? Hé bien, les spécialistes d'EDF qui disaient que c'était faux avaient raison. Aujourd'hui on se rend compte qu'il faut un super-réseau adapté aux énergies renouvelables. Mais, il y a un petit problème : les écologistes attaquent toute tentative de développer le réseau. Du coup, celui-ci a un retard d'au moins une décennie.

De plus, le réseau était adapté aux centres de productions et de consommation existants : des centrales nucléaires situées le long du Rhin et des centres de consommation situés dans les bassins industriels qui sont aussi le long du Danube et du Rhin. Or, actuellement, les éoliennes sont au nord et il n'y a pas les câbles qu'il faut pour faire transiter le courant vers les lieux de consommation.

Je crois que j'en avais déjà parlé mais l'Autriche a alloué un budget assez conséquent pour la transformation de son réseau afin de mieux gérer les énergies renouvelables donc apparemment le problème est connu mais il faut avoir la volonté d'investir dans cette direction (comme pour beaucoup de choses).
Quand tu (ou d'autres) parles de développer le réseau, cela veut dire quoi au juste? Mettre de nouveaux cables différents? Ajouter des cables? Moi qui ne suis pas du domaine j'ai un peu de mal à me représenter les transformations nécessaires. J'ai de la peine à croire que l'Allemagne manque de cables pour transporter l'électricité du Nord au Sud. Ca devrait être une priorité pour ce pays, bien plus que de placer des voies ferrées au format TGV (ca doit couter un argent monstrueux ce truc).

Salut

L'un des gros problèmes, c'est que plus on s'éloigne de la source plus les pertes sont grandes.
Un autre problème c'est la répartition du vent pour comprendre voir la carte de la répartition des vents en Europe



extrait du site digne d’intérêts qui parle du problème des implantations: http://basetpe.free.fr/tpe1/criteres/lieux.html

Donc développer le réseau, c'est de raccourcir au mieux les distances entre producteurs et clients final et d'obtenir de nouveaux lieux d'implantations qui augmenterons la capacité de production et diminueront le risque de vent plat ou trop fort.

Le Vieux

En fait sur cette carte les différences sont très exagérées je trouve. Des changements de vitesse finalement faibles (0,5 m/s) sont marqués par des différences importantes de couleur.
Il faudra savoir à quel point une diminuation de 0,5m/s de la vitesse du vent peut influencer le rendement des éoliennes.

Salut

En fait il faudrait deux cartes, celle de la force du vent et celle de la constance du vent.

Le Vieux

Steph a écrit:

Le même article cite la production maximale attendu dans les prochains jours par les éoliennes: 24000 MW.
Je ne serais pas contre quelques explications pour résoudre ce apparent paradoxe.

Les éoliennes sont conçues pour des "vents moyens", (de 5m/s à 25m/s avec rendement maximum de 12 à 15 m/s).
Avec des très grandes pales, et une énergie éolienne théoriquement progressant au carré de la vitesse, elles sont mises HS dès que les vents atteignent 90 km/h, parce qu'elles ne résisteraient pas à une rotation trop rapide, et je ne crois pas que leurs dimensions et masse permettent un mécanisme de pas variable comme sur les hélices d'avion

narduccio a écrit:

D'après des gens qui en sont voisins, le bruit audible est acceptable, mais elles créeraient des infrasons d'une fréquence proche des 50 Hz et c'est ceux-là qui seraient insupportables à long terme. Moi, je ne sais pas. Je sais juste qu'on trouve des gens qui disent que ce n'est pas vrai et d'autres qui invoquent le principe de précaution.

Les réactions au bruit sont aussi de nature affective, les bruits constants des bateaux ne dérangent pas les marins outre mesure. Les bruits temporaires sont acceptables, les gens qui vivent à proximité des voies ferrées s'y habituent vite. Un léger bruit constant perçu négativement devient vite inacceptable, surtout si les propriétaires des éoliennes ne refilent pas une indemnité à leurs voisins

DonPanic a écrit:

Les réactions au bruit sont aussi de nature affective, les bruits constants des bateaux ne dérangent pas les marins outre mesure. Les bruits temporaires sont acceptables, les gens qui vivent à proximité des voies ferrées s'y habituent vite. Un léger bruit constant perçu négativement devient vite inacceptable, surtout si les propriétaires des éoliennes ne refilent pas une indemnité à leurs voisins

Exemple plus "parlant": les autoroutes, il y a 40 ou 50 ans, personne ne se plaignait du bruit des autoroutes car elles étaient synonymes de progrès...

Steph a écrit:

Quand tu (ou d'autres) parles de développer le réseau, cela veut dire quoi au juste? Mettre de nouveaux cables différents? Ajouter des cables? Moi qui ne suis pas du domaine j'ai un peu de mal à me représenter les transformations nécessaires. J'ai de la peine à croire que l'Allemagne manque de cables pour transporter l'électricité du Nord au Sud. Ca devrait être une priorité pour ce pays, bien plus que de placer des voies ferrées au format TGV (ca doit couter un argent monstrueux ce truc).

En fait, ça revient à plus de câbles. Si on veut faire transiter de grandes puissances sur de longues distances, il faudra créer des lignes à 400 000 volts, voire 750 000 volts. SI on veut injecter du courant dans un maillage continu, là, il faut reboucler au maximum, donc tirer de nouvelles lignes MT. Bref, de toutes façon, il faut tirer du câble.

narduccio a écrit:

En fait, ça revient à plus de câbles. Si on veut faire transiter de grandes puissances sur de longues distances, il faudra créer des lignes à 400 000 volts, voire 750 000 volts. SI on veut injecter du courant dans un maillage continu, là, il faut reboucler au maximum, donc tirer de nouvelles lignes MT. Bref, de toutes façon, il faut tirer du câble.

C'est une polémique que j'ai eu avec un Vert de chez Vert, il citait l'Allemagne en exemple pour les énergies alternatives, je lui disais que l'Allemagne a ces difficultés de redistribution d'électricité et que pour la France, c'était nettement plus scabreux, vu que le territoire allemand est nettement plus compact que le territoire français.

lgda a écrit:

DonPanic a écrit:

Les réactions au bruit sont aussi de nature affective, les bruits constants des bateaux ne dérangent pas les marins outre mesure. Les bruits temporaires sont acceptables, les gens qui vivent à proximité des voies ferrées s'y habituent vite. Un léger bruit constant perçu négativement devient vite inacceptable, surtout si les propriétaires des éoliennes ne refilent pas une indemnité à leurs voisins

Exemple plus "parlant": les autoroutes, il y a 40 ou 50 ans, personne ne se plaignait du bruit des autoroutes car elles étaient synonymes de progrès...

Tandis que les éoliennes...

Merci Nardu pour les explications.
Serait-il si difficile d'installer un système de vitesse, comme dans les voitures?

Steph a écrit:

Merci Nardu pour les explications.
Serait-il si difficile d'installer un système de vitesse, comme dans les voitures?

Le problème est que nos gouvernements se sont, sous la pression, une fois de plus lancés précipitamment dans le vert en brûlant les feux rouges.
Il y a exactement le même problème (en Belgique) pour le solaire.
Pas question de trop refouler sur les lignes, ça disjoncte.
De plus, on ne sait pas trop quoi faire pour implanter de nouvelles éoliennes, il y a trop d'imprécisions dans la réglementation, en fait, c'est même l'anarchie.

Et, enfin, ce qui est évident, même pour un petit pays comme le mien, c'est que le réseau n'est pas adapté.

En ce qui concerne ta question de réducteur, oui, c'est mécaniquement possible, mais, en pratique, je ne pense pas que ce soit une bonne solution, notamment du fait qu'il faudrait :
— Une grosse demande d'énergie en même temps
— Que les éoliennes actuelles aient été prévues pour ça.

Steph a écrit:

Tandis que les éoliennes...

Les eoliennes culpabilisent, elles nous font prendre conscience que l'énergie gratuite n'existe pas plus que la semaine des 4 jeudis !

Steph a écrit:

Merci Nardu pour les explications.
Serait-il si difficile d'installer un système de vitesse, comme dans les voitures?

La plupart des éoliennes ont une boite de vitesse et pas mal sont à pas débrayables. Le soucis provient des puissances mises en jeu. Soit on a des éoliennes construites pour le vent "courant", mais, il faut les mettre en position de sécurité quelques jours par an quand le vent souffle trop fort. Soit on a des éoliennes conçues pour des vents extrêmes, et elles ne produiraient pas plus de la moitié du temps. On peut aussi faire des éoliennes plus complexes faites pour toutes les forces de vents, mais elles seraient pus chères, moins rentables et auraient besoin d'un entretien plus conséquent.

En mécanique, il faut faire des choix. Par exemple, on saurait faire des moteurs de voiture qui fonctionneraient toujours au rendement maximal possible. On aurait des Twingos à 50 000 €, mais avec un rendement moyen de 30% au lieu de 10%. Et il faudrait l'envoyer en révision 2 à 3 fois plus souvent.

Ben, avec les éoliennes c'est la même chose. Soit une machine simple et fiable, mais qui ne tourne pas quand le vent dépasse une certaine force ( en fait si, elle tourne, mais en roue libre ). Soit une machine sophistiqué, plus chère et plus souvent à l'arrêt pour entretien. Les industriels ont fait un choix, on peut le contester, mais ça me semble un bon compromis.

DonPanic a écrit:

narduccio a écrit:

En fait, ça revient à plus de câbles. Si on veut faire transiter de grandes puissances sur de longues distances, il faudra créer des lignes à 400 000 volts, voire 750 000 volts. SI on veut injecter du courant dans un maillage continu, là, il faut reboucler au maximum, donc tirer de nouvelles lignes MT. Bref, de toutes façon, il faut tirer du câble.

C'est une polémique que j'ai eu avec un Vert de chez Vert, il citait l'Allemagne en exemple pour les énergies alternatives, je lui disais que l'Allemagne a ces difficultés de redistribution d'électricité et que pour la France, c'était nettement plus scabreux, vu que le territoire allemand est nettement plus compact que le territoire français.

D'après le RTE, Fessenheim "tient" la tension en Bade-Wurtenberg. Il y a assez de courant, mais les moyens de production sont trop moins, il y a donc un déphasage important et la tension fluctue. Ils ont des éoliennes et des petits alternateurs ( comme celui situé à Hartheim' en face de Fessenheim et qui en brûlant tous les déchets de Freiburg produit 16 MW ). Mais leurs puissances sont trop faibles pour tenir la tension. Pour palier à ce phénomène , il suffirait de reboucler en installant une ligne au nord de Strasbourg. Mais tirer une ligne entre 2 pays ne se fait pas aussi simplement. Surtout avec des gens prompt à porter des recours devant toutes les instances judiciaires. possibles. Il me semble que le permit à été accordé et les travaux doivent débuter.

Audrey Garric a écrit:

La Belgique veut créer une île pour stocker l’énergie éolienne

L'annonce a fait le tour des médias et de fait, elle est des plus fascinantes : la Belgique envisage de construire une île artificielle en forme d'anneau qui lui permettrait de "stocker" l'énergie produite par ses champs d'éoliennes de Mer du Nord.

"Nous avons beaucoup d'énergie éolienne et parfois, elle est perdue simplement par manque de demande en électricité", explique une porte-parole du vice-premier ministre et ministre de l’économie, Johan Vande Lanotte. Bruxelles espère porter de 380 mégawatts (MW) aujourd'hui à 2 300 MW en 2020 la capacité globale de ses champs d'éoliennes en Mer du Nord, afin de remplacer une partie de la production des deux centrales nucléaires de Doel et Tihange, dont la fiabilité a été mise en cause l'an dernier.

A quoi ressemblerait l'"atoll énergétique" ? "Il s'agirait d'une sorte d'île circulaire, un grand 'donut' posé sur le sable. A l'intérieur, il y aurait un grand puits", a expliqué le ministre lors d'une présentation du projet au comité portuaire de Zeebrugge, dans le nord du pays, mercredi 16 janvier, raconte Le Soir.

L'île serait créée à 3 km au large de la ville voisine de Wenduine. Elle s'étendrait sur un diamètre de 2,5 km, à 10 mètres au-dessus du niveau de la mer. Elle serait proche de deux parcs C-Power (6 éoliennes aujourd'hui, 54 à la fin de l'année) et Belwind (55 éoliennes), qui produisent de l'électricité depuis respectivement 2009 et 2010 au large de Zeebrugge, ainsi qu'un autre champ de 72 éoliennes, Northwind, qui doit voir le jour cette année.

Si l'idée peut paraître folle, son principe de fonctionnement est déjà connu : c'est celui utilisé par les Stations de transfert d’énergie par pompage (STEP), mais de manière inversée. "Tout repose sur un puits de 30 mètres de profondeur construit au centre de l'île et rempli d'eau en temps normal", explique Marijn Rabaut, expert pour la mer du Nord auprès du ministère. Lors de périodes de surplus d’électricité (en cas de pic de production lorsque le vent souffle abondamment ou de demande faible par exemple la nuit), l’eau serait pompée du fonds du puits et déversée dans la mer, en utilisant l’électricité excédentaire. A l’inverse, en cas de besoin d’énergie, l’eau coulerait naturellement de la mer vers le puits en passant par des écluses puis des turbines hydrauliques afin de produire de l’électricité.

Schéma générique du fonctionnement d'une centrale STEP, par le site Connaissance des énergies



Edit : dans le cas du projet d'île en Belgique, le bassin supérieur s'avère la mer, tandis que le bassin inférieur est constitué par le puits :

"Le système de turbinage/pompage couplé à des éoliennes est une très bonne solution pour absorber localement l'intermittence de cette énergie renouvelable et produire continuellement et de manière réglable de l'électricité", explique Bacha Seddik, chercheur au Laboratoire de génie électrique de Grenoble. L'électricité est en effet complexe et coûteuse à stocker. De nombreux producteurs d'électricité travaillent sur des solutions diverses, à base de batteries, d'hydrogène ou d'air compressé. Développer des systèmes de stockage pour les énergies renouvelables, par nature irrégulières et impossibles à adapter à la demande, est donc particulièrement intéressant.

"L'idée de construire une île artificielle s'avère par ailleurs très innovante, poursuit le chercheur. C'est possible techniquement car la mer en Belgique n'est pas très profonde, intéressant dans la mesure où le pays n'a pas de relief pour construire des barrages sur terre et pratique car la connexion entre les éoliennes et le système est optimisée : l'île pourrait servir de support aux pylônes." "Par contre, cette île va probablement représenter 90 % du prix du projet, qui devrait être très important", estime-t-il.

Le projet aurait séduit un consortium international comprenant des sociétés belges, dans le cadre d'un plan d'aménagement spatial de la mer du Nord, assure Le Soir. La conception et construction de l’île pourraient prendre cinq ans, à condition que le gestionnaire du réseau belge d’électricité, Elia, installe des liaisons électriques vers la côte.



Le concept fait aussi l'objet de recherches au Danemark, où le laboratoire national Risø et des architectes travaillent à une île avec un réservoir de 3,3 km2 pouvant produire 2,75 GWh d'électricité – soit l'équivalent de la consommation de Copenhague pendant 24 heures.

Reste la question du bilan carbone de tels projets, la pollution occasionnée par la construction et la mise en fonctionnement des îles pouvant surpasser, du moins à court terme, l'intérêt environnemental de produire une énergie renouvelable. "L'île et le puits seront construits intégralement en sable, précise Marijn Rabaut. L’atoll aura également une fonction environnementale : il pourra être utilisé pour accueillir des zones de reproduction d’oiseaux de mer (sternes, goélands bruns…)." Pas sûr, toutefois, que cela suffisse à compenser l'empreinte écologique de l'île.

source

Salut

Merci pour l'info, je n'étais pas au courant d'un tel projet, projet qui va certainement susciter des objections environnementales de la part des riverains. En dehors de ce problème, le projet est intéressant, il est vrai que dans un premier temps cela va couter beaucoup d'énergie, mais cette ile, si elle est bien pensée, par rapport aux courants marin par exemple, pourra servir des centaines d'années pour des éoliennes.
Encore faut-il que la montée du niveau des mers ne deviennent pas un sérieux handicap.

Le Vieux

Quand on voit les travaux effectués par les hollandais avec leur plan Delta, l'île en question est raisonnable.


autre carte (1800 x 1200)

Le Vieux a écrit:

Salut

Merci pour l'info, je n'étais pas au courant d'un tel projet, projet qui va certainement susciter des objections environnementales de la part des riverains. En dehors de ce problème, le projet est intéressant, il est vrai que dans un premier temps cela va couter beaucoup d'énergie, mais cette ile, si elle est bien pensée, par rapport aux courants marin par exemple, pourra servir des centaines d'années pour des éoliennes.
Encore faut-il que la montée du niveau des mers ne deviennent pas un sérieux handicap.

Le Vieux

Je ne le savais pas non plus.

DonPanic a écrit:

Steph a écrit:

Le même article cite la production maximale attendu dans les prochains jours par les éoliennes: 24000 MW.
Je ne serais pas contre quelques explications pour résoudre ce apparent paradoxe.

Les éoliennes sont conçues pour des "vents moyens", (de 5m/s à 25m/s avec rendement maximum de 12 à 15 m/s).
Avec des très grandes pales, et une énergie éolienne théoriquement progressant au carré de la vitesse, elles sont mises HS dès que les vents atteignent 90 km/h, parce qu'elles ne résisteraient pas à une rotation trop rapide, et je ne crois pas que leurs dimensions et masse permettent un mécanisme de pas variable comme sur les hélices d'avion

Oui, l'énergie contenue dans l'air obéit à cette loi (le carré de la vitesse du vent), mais comme en pratique on ne peut pas avoir de l'air
immobile après les pales, on a moins.
Et ce "moins" dépend du cube de la vitesse du vent, ce qui est logique.
(Il faut un vent résiduel qui se soustrait à la vitesse du vent existant, ce qui nous fait un troisième terme en vitesse).




Ce qui rectifiera quelques autres erreurs, dont les miennes...