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La production d'énergie a lieu en fonction du vent et non de la demande. Dans le cas d'installations autonomes, il est donc nécessaire de recourir au stockage ou bien de doubler l'installation par un groupe électrogène Diesel, ce qui augmente le coût. Dans le cas d'un couplage au réseau, les éoliennes ne pourront jamais représenter qu'un pourcentage réduit des centrales classiques car ce sont celles-ci qui assurent la stabilité de la fréquence.
Outre les nombreux avantages qu'elle partage avec les autres sources renouvelables d'énergie, l'exploitation de l'énergie du vent présente une série d'avantages propres.
Problèmes liés aux petits réseaux
Le problème de l'énergie éolienne, souligné par la plupart des spécialistes, est l'inconstance de la puissance fournie. Quand cette puissance est inférieure à la capacité de la charge du réseau, il faut une source de puissance complémentaire (par exemple, un groupe électrogène Diesel). Quand cette puissance dépasse la capacité de la charge du réseau, il faut l'intervention d'un système de régulation de façon à maintenir constantes la fréquence et la tension. La complexité à résoudre ces contraintes techniques a amené la plupart des entreprises à négliger, jusqu'à présent, l'énergie éolienne pour les petits réseaux.
Lorsque la puissance fournie par l'éolienne est inférieure à la capacité de la charge du réseau, le problème se résoud assez facilement en faisant appel à un groupe électrogène Diesel qui fonctionne en parallèle avec l'aérogénérateur. Dans ce cas, le groupe Diesel devra pouvoir réagir très rapidement de façon à compenser les variations de la puissance du vent.
Par contre, lorsque la puissance du vent dépasse la puissance requise par le réseau, plusieurs solutions ont été expérimentées.
Les effets sur le paysage
Le problème environnemental le plus controversé associé aux fermes d'éoliennes est leur intrusion visuelle et l'impact qu'elles ont sur le paysage. Les turbines sont une présence verticale frappante dans le paysage, particulièrement dans les régions rurales où le potentiel éolien est souvent le plus grand. Evaluer cet impact est souvent difficile car il s'agit d'une opinion subjective. Le design des fermes éoliennes et le type de paysages dans lesquels elles s'insèrent ont évidemment une grande importance. Il faut aussi savoir que la perception des gens d'une ferme éolienne n'est pas seulement déterminée par les paramètres physiques d'un paysage, mais aussi par leur attitude vis-à-vis des problèmes de pollution. Certaines études en Europe et aux USA ont montré que chez la majorité des gens, la perception de l'énergie éolienne comme une source d'énergie propre et renouvelable dépasse l'impact visuel. Il reste que le design des fermes éoliennes doit être conçu de façon à réduire cet impact visuel. Les facteurs à prendre en compte sont le choix soigneux de l'emplacement, la couleur et la forme.
Le bruit
Le bruit émis par les turbines éoliennes peut être classé en deux catégories que l'oreille humaine perçoit différemment. Premièrement, il y a le bruit produit par le passage de l'air dans l'hélice et deuxièmement, il y a le bruit produit par la rotation des éléments mécaniques tels les boîtes d'engrenages et génératrices. Le premier bruit est un sifflement rythmique. Bien que ce soit généralement le plus bruyant des deux catégories de bruit quand on le mesure en décibels, c'est le moins perturbant et le moins sujet aux plaintes, à l'opposé du grincement aigu de la seconde source. L'impact du bruit est facilement minimisé par un choix judicieux de l'emplacement de l'éolienne par rapport aux caractéristiques topographiques et à la proximité d'habitations. L'expérience montre que le bruit n'est pas excessif lorsque les habitations sont situées à plus de 300 mètres de la turbine la plus proche. Certaines normes ont été adoptées par plusieurs pays tels que la Suède :
La perturbation de l'écologie locale des sites
Les fermes d'éoliennes peuvent avoir deux effets sur les oiseaux: la collision directe et la réduction de leur habitat. Des études hollandaises, danoises, suédoises, américaines et anglaises estiment que les possibilités de collision le jour, avec une bonne visibilité, sont négligeables. Il faut néanmoins éviter que les fermes soient situées sur les couloirs de migration et prendre des précautions dans des régions où vivent des espèces d'oiseaux menacées. Les perturbations sur l'habitat des animaux n'ont pas encore été suffisamment étudiées et les études disponibles à l'heure actuelle ne permettent pas de tirer des conclusions. Ce problème ne concerne pas seulement la vie des oiseaux, mais plus globalement celle de la faune et de la flore en général. La fragmentation du territoire peut aussi avoir une influence sur le système hydrologique. L'importance écologique de chaque site doit donc être prise en compte lors de l'installation de fermes éoliennes; les gouvernements danois, néerlandais et grec, pour l'instant, essaient de choisir les sites en dehors des régions écologiquement sensibles. Dans d'autres pays, une étude de l'écologie et de l'ornithologie des sites est exigée préalablement à tout développement de ferme d'éoliennes. Cela suppose qu'il faille identifier les régions importantes d'un point de vue environnemental et établir les prescriptions pour réduire l'impact sur ces régions.
Vestiges archéologiques
La nécessité de vents forts et ininterrompus a pour effet que les fermes d'éoliennes sont souvent situées dans des régions rurales qui n'ont pas connu de développement important dans un passé récent. Dès lors, ces régions sont susceptibles de comporter des vestiges archéologiques préservés qui, quoique n'ayant pas de valeur environnementale en eux-mêmes, font partie de l'héritage culturel et de l'environnement humain. Les conflits peuvent généralement être évités en examinant attentivement les régions envisagées afin de ne pas positionner les turbines sur des vestiges. Dans le cas où la préservation physique du site n'est vraiment pas possible, l'excavation archéologique peut être une alternative acceptable.
Interférences électromagnétiques
Toute structure importante, particulièrement si elle contient une quantité substantielle de métal, est une cause potentielle d'interférences pour les signaux électromagnétiques tels que ceux des émissions radio et TV et des communications hertziennes.
La rotation de l'hélice de l'éolienne peut aussi causer des problèmes particuliers, parce qu'elle crée des signaux parasites intermittents qui interfèrent avec les trajectoires originales de transmission. Cependant, dans la plupart des cas, si des interférences électromagnétiques apparaissent, il existe des solutions bon marché et efficaces comme par exemple l'installation d'un récepteur ou transmetteur pour renforcer le signal original.
Sécurité
Les pales d'une hélice tournant entre 35 et 45 tours/minute, peuvent facilement être perçues comme une structure dangereuse. En fait, il y a peu de chance d'avoir des dégâts ou des morts suite à une cassure ou une fragmentation de l'hélice. Les dangers peuvent aussi être minimisés en éloignant les turbines des zones résidentielles, mais surtout en effectuant des contrôles sérieux lors de la construction des turbines. Jusqu'à présent, ils ont prouvé leur efficacité dans la prévention des accidents.
Conclusions
Les effets des fermes éoliennes sur l'environnement local doivent être considérés très attentivement lors de leur planification. En général, les impacts peuvent être surmontés par des solutions techniques et esthétiques, qui n'affectent pas la viabilité des projets. Cependant, il est important de faire des évaluations pour prévoir les impacts potentiels, afin que des mesures appropriées puissent être prises quand c'est nécessaire. A une échelle régionale, des études mettant en relation les potentialités du vent avec les valeurs environnementales permettent d'identifier les régions privilégiées pour l'implantation de fermes éoliennes et celles où leur développement serait préjudiciable pour l'environnement.
L'analyse des sites est généralement entreprise sous la forme d'une évaluation de l'impact environnemental. La proposition est alors adaptée afin de minimiser les dommages environnementaux, ou rejetée si l'adaptation est insuffisante. De cette façon, le développement des fermes d'aérogénérateurs peut être favorisé tout en réduisant leurs nuisances; ainsi l'énergie éolienne restera une énergie douce.
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