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Une éolienne transforme l'énergie cinétique du
vent en énergie mécanique.
Soit cette énergie est utilisée directement comme dans
les éoliennes de pompage ou les anciens moulins à vent (essentiellement
pour moudre le grain).
Soit elle est transformée en électricité via une
génératrice. Dans ce cas, on parle d'aérogénérateurs.
Deux utilisations différentes sont possibles:
La principale est le couplage de l'aérogénérateur sur le réseau. C'est la filière où, jusqu'à présent, le plus de recherches et d'expériences ont été réalisées car c'est la plus performante.
La seconde est l'utilisation de l'installation en tant que groupe électrogène éolien. Dans ce cas, on vise surtout les régions isolées.
La propulsion d'embarcations au moyen de voiles a peut-être été
la première utilisation de l'énergie éolienne. On
sait que les Sumériens connaissaient déjà en 3500
ACN les voiles de toile.
Les premières machines à vent, elles, datent de l'Antiquité.
Les premiers moulins éoliens étaient, eux aussi, munis
de voiles tendues. Ils apparaissent au 7e siècle en Perse
sur les plateaux de la province du Seitân. Ils consistaient en une
roue à aubes à axe vertical entraînant directement
une meule. Le premier niveau du bâtiment comprenant la roue à
aubes était ouvert aux vents dominants. La meule, axée sur
la roue, était placée au deuxième niveau .
Ce n'est qu'en 1105 que sont mentionnés pour la première
fois en Europe les moulins à vent: une bulle papale autorise l'abbé
de Savigny à installer des moulins à vent dans les diocèses
de Bayeux, Coutances et Evreux.
Début 13e siècle, les moulins à vent
sont répandus dans presque toute l'Europe et particulièrement
aux Pays-Bas où ils étaient utilisés pour créer
des polders. Ces moulins devaient être fixes ou sur pile avec tout
le corps pivotant pour faire face aux vents changeants.
Fin 14e siècle apparaît le moulin à
calotte pivotante. Dès lors, il ne fallait plus bouger que la partie
supérieure du moulin pour faire face aux vents changeants.
Jusqu'au 19e siècle, les moulins éoliens ne
connurent plus d'innovations déterminantes si ce n'est dans les
systèmes de régulation.
Fin des années 1870, le Nord-américain Start Perry conçoit
un aéromoteur qui connaîtra le succès dans les exploitations
agricoles aux fins de pompage et drainage. La roue (de 1 à 3 m de
diamètre) de ce moulin, dotée de 100 à 150 ailettes,
entraînait, par l'intermédiaire d'un vilebrequin, un pompe
à piston.
Quelques années plus tard, ce type d'éolienne fut couplée
à des générateurs d'électricité et deviendra
ainsi un aérogénérateur.
En 1927, le Français G. Darrieus brevète une éolienne
muni d'un rotor bipale à axe vertical de 20 m de hauteur et 10 kW
de puissance.
Actuellement, la majorité des éoliennes sont munies de rotor bipale, parfois tripale, à axe horizontal.
Entre les pôles et l'équateur, le Soleil réchauffe le globe terrestre de manière fort inégale. Les écarts de température qui en résultent provoquent des différences de densité des masses d'air qui se traduisent par des variations de pression atmosphérique. Dès lors se crée un vaste mouvement des masses d'air des zones à haute pression vers les zones à basse pression. C'est ce mouvement qui constitue le phénomène général des vents à la surface de la planète.
Mais la façon dont les vents s'orientent localement aux quatre coins de la planète obéit encore à d'autres lois très complexes de la dynamique des fluides, aux forces physiques résultant de la rotation de la Terre (force de "Coriolis"), à la présence des océans et des continents et de leur reliefs respectifs. Ceci qui explique la très grande variété des vents dominants qui caractérisent les diverses régions et climats du globe, selon les latitudes et longitudes.
Le vent est donc une masse d'air en mouvement qui transforme l'énergie thermique que cette masse a retiré du rayonnement solaire en énergie cinétique. Deux paramètres essentiels caractérisent donc le vent. Le premier, déterminant quant à la quantité d'énergie qu'il est susceptible de fournir, c'est sa vitesse, et le second, c'est la direction de son déplacement.
Le premier problème que pose la récupération de cette énergie gratuite et souvent abondante, c'est son instabilité. Certes, les données climatiques permettent, pour une région donnée, de définir le régime des vents dominants et leurs vitesses "moyennes" avec une bonne approximation sur l'année, ou même sur les saisons. A titre indicatif, pour la Belgique, la vitesse moyenne annuelle du vent à 10 mètres du sol est de 6,2 mètres par seconde au littoral, de 3,6 m/s à l'intérieur du pays et de 4,4 m/s sur le plateau ardennais.
Mais il va de soi que cette donnée statistique est totalement
insuffisante pour déterminer les caractéristiques auxquelles
doit répondre une éolienne en un endroit précis. D'abord,
parce que ces moyennes dissimulent les sautes d'humeur extrêmes que
peut connaître le vent, que ce soit sous forme de calme plat persistant,
de variations incessantes ou encore de rafales d'une violence rare.
De plus, la vitesse et la direction peuvent être fortement influencées
par les conditions locales du lieu d'implantation, notamment le relief
et les obstacles avoisinants. Ceux-ci peuvent créer des turbulences
importantes. Avant toute décision d'installation, une étude
approfondie de ces conditions particulières s'impose.
L'éolienne devra être :
En 2002, la capacité de production d'énergie éolienne en Europe a atteint 23 056 MW, dont Allemagne 12 001 ; Espagne 4 830 et Danemark 2 880 MW. L'éolien a " le vent en poupe " (eh oui !) : 33 % d'augmentation de 2001 à 2002.
Moulin du Chesnay (moulin pivot)
mouture de farine
Moustiers-en-Beauce
Moulin de la Herpinière
mouture de farine
Montsoreau (Maine et Loire)
Tél.: +33 41 51 75 22
Moulin du Rat
mouture de farine
Challain-la-Potherie (Maine et Loire)
Moulin de Saint-Pierre
Musée Daudet
Fontvielle
En Europe, ce sont les Danois qui furent à la pointe des réalisations à l'origine de la vague éolienne, les Hollandais les ont suivis puis les Allemands.
Aujourd'hui, ce sont les Allemands qui ont ravi la première
place pour la production d'électricité éolienne avec
notamment l'éolienne tri-pales ENERCON (1993) de 40 m. de diamètre
qui peut produire 1/2 MW.!
Fin 1994, l'éolien européen couvrait les besoins en électricité
d'environ 3 millions de personnes.
Belgique
Puissance installée (1998): 7 MW
Zeebrugge:
En 1986, la société HMZ de Sint-Truiden (B) place, pour
le compte de l'Administration de l'Electricité et l'Electromécanique,
23 éoliennes d'une capacité de 220 kW. sur la jetée
du port. Coût: 297 millions de FB.
En 1993, 2 éoliennes sont démontées pour faire
place au Maître du Vent, éolienne bi-pales, de 45 m. de diamètre
et 60 m. de haut. Le Maître du Vent produirait assez d'électricité
pour 800 ménages, alors que les 2 petites qu'il remplace, n'en produisaient
que pour 243 ménages.
Ce parc éolien de démonstration a été vendu
en 1996 au prix de 88 millions de FB à l'intercommunale Interelectra
de Hasselt. L'achat a été réalisé avec l'aide
de la banque Triodos.
Une éolienne tripale de 400 kW et de 32 m de diamètre y a été inaugurée le 18 février 1997.
De grandes éoliennes solitaires ont été également implantées à Eupen, Eghezée et Hal. On attend la concrétisation du projet de parc éolien au large de Knokke.
Danmark
Puissance installée (1998):1 380 MW (couvre 5 % de la consommation
électrique en 1997).
Dans les années 1980, le Danemark a produit 1/3 des turbines
dans le monde. En 1992, 9 000 turbines ont été exportées.
Le pays compte 3 000 turbines (1995), dont 3/4 de propriété
privée (et moitié coopératives).
En 1996 (suivant "La Nouvelle Gazette (B)" du 07-02-1997), l'industrie
locale a encore atteint un nouveau record en vendant 1 360 éoliennes,
d'une capacité totale de 726 MW, dont 80 % exportées vers
22 pays. De 1992 à 1996, la production a quadruplé et 416
moulins d'une capacité de 221 MW ont été installés
sur le territoire national.
Vindeby:
première ferme éolienne mondiale hors-terre (1991), près
de l'île de Lolland. 11 turbines Bonus de 450 kW peuvent y générer
10 millions de kW/an.
Deutschland
Puissance installée (1998): 2 873 MW.
A l'heure du sommet de Kyoto, l'Allemagne comptait 5 000 éoliennes,
dont 1 200 turbines dans le Schleswig-Holstein.
España
907 MW de puissance installée (fin 1998), dont 334 seulement en 1997.
Navarra:
Ferme éolienne de El Perdon. 40 engins de 20 MW au total y ont
été mis en service en 1995.
France
Production (1998): 17 MW.
Dunkerque:
Ferme éolienne de Mardijck-Lom-Plage, le long du canal des Dunes
(port autonome), avec 9 moulins de 300 KW (inaugurée le 18 novembre
1996). Production de 5 885 MWh en 1998.
Port-la-Nouvelle (Aude):
4 moulins de 500 kW et 1 de 200 kW. Depuis 2001, à Fitou, 16 éoliennes de 1.3 MW et 7 autres éoliennes de 1.3 MW également.
Italia
En 1995, 82 aérogénérateurs, situés pour
la plupart dans les Abruzes, d'une capacité totale de 25 MW de puissance
installée.
En 1998, puissance installée de 154 MW.
Nederland
Puissance installée (1998): 359 MW
Privés et coopératives privées exploitent 81 éoliennes
(1996).
Eesmond (le plus grand parc éolien européen):
40 moulins "Micon" et 94 "Kenetech" produisant 73 millions de kWh/an.
Puissance: 34 MW.
Ijselmeer:
ferme côtière de 19 éoliennes de 600 kW (inaugurée
en 1996).
Portugal
Monte Chaos (Sines):
12 turbines danoises assurent en électricité les besoins
de la ville de Sines. Cette réalisation a été financée
par l'Union Européenne.
Sverige
Une ligne de chemin de fer près de Malmö est alimentée par de l'électricité produite par des éoliennes.
United Kingdom
Production: 330 MW (1998).
Blyth Harbour Windfarm (Northumberland):
Construit en 1993. Fournit l'électricité pour 6 000 ménages.
Scotland:
A Hagshaw Hill (Lanarkshire), 26 aérogénérateurs
Bonus de 600 kW alimentent 13 000 foyers.
Wales:
Carno: 56 éoliennes de 600 kW (inauguration en fin 1996).
USA
California:
16 400 turbines commerciales. Puissance installée: 1 680 MW (1993)
En 1991, l'éolien fournissait l'équivalent de la consommation
de San Francisco.
Les fermes éoliennes sont situées dans les Sierras: Altamont,
Tehachapi, San Gorgonio.
On en trouve encore à Salano County et Pacheco Pass.
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A tout vent 2000 asbl
Association des Amis du Vent
47 Route de Mellet
B- 6220 Fleurus
Tél: +32 (0)71 81 27 15
andre.durieux@freeworld.be
Compagnons d'Eole asbl
association d'autoconstructeurs d'éoliennes
http://users.swing.be/compagnons-eole/
CISET
(Centre d'Innovations Sociales, Economiques et Technologiques), association
gaumaise qui commercialise l'éolienne 3 M.
Tel : +32 63 22 32 53
Energie 2030
Association pour la promotion de l'éolien, en Belgique, en Allemagne
et au Luxembourg
Die Raupe
37, Aachener Str.
B-4700 Eupen
Tel : +32 (0)87/ 59 35 40 fax: 49 Energie 2030: 43
http://www.energie2030.com
Eolienne 3 M
Association de fait qui construit des éoliennes bipales de 3
m de diamètre
Cote Rouge
B-6717 Metzert
Tel : +32 63 21 72 56.
Fabrication
N. Delhez
Tel : +32 87 26 80 63
R. Meesen
Tel : +32 87 68 72 33 ou 41 27 06 49
Huart Michel
Inventaire de l'éolien en Belgique
T.: +32 (0)2/ 218 78 99 (APERE asbl)
Deutschland
Deutsche Gesellschaft für Windenergie e.V.
14, Lutherstr.
D-30171 Hannover
Tel.: +49 511 28 23 63 Fax.: 77
France
La Fédération Francaise des Amis des Moulins
recense les moulins en France
5, rue Villiot
F - 75012 Paris
Tél : +33 1 43 47 43 47
Eoliennes du monde
http://www.eoliennes-du-monde.org
Italia
European Wind Energy Association
26 Spring Street
London, W2 1JA, UK
Tél.: +44 171 402 7122
Fax: +44 171 402 7125
ewea@compuserve.com
USA
American Wind Energy Association
122 C Street, NW, 4th Floor
Washington, DC 20001, USA
phone (202) 383-2500, fax (202) 383-2505
http://www.awea.org/
American Wind Energy Association
- case
studies - Compagnons
d'Eole - Eole (site québecois
financé par HydroQuébec, présente de très nombreuses
informations) - Hydroptère
-
Kite info in the
web - Kite sailing (Dave Culp)
- wind energy resources
(IGC) - Wing skate sailing
Alizés.
Documents d'information sur le projet ALIZES.
IT-DELLO/GRET - 213, rue La Fayette - 75010 Paris - France.
Tél.: 33 (1) 40 05 61 61 - Fax.: 33 (1) 40 05 61 10.
Cloes, G. et Mascart, E. (1988).
Formes d'utilisation de l'énergie éolienne dans les régions
isolées des pays en développement.
COTA, Bruxelles, 148 p. - Dépôt légal: D/1988/4457/4.
Tél.: 32 (0) 2 218 18 96 - Fax.: 32 (0) 2 223 14 95.
Cunty, G. (1979).
Eoliennes et Aérogénérateurs: Guide de l'énergie
éolienne.
Collection EDISUD, La Calade, Aix-en-Provence, 160 p. - ISBN: 2-85744-038-3.
Le Gourières D. (1982).
Energie éolienne: Théorie, conception et calcul pratique
des installations.
Eyrolles, Paris, 280 p.
Les moulins à vent et à eau
Jean Orsatelli, éditions Jeanne Laffitte 1979.
Windmaster.
Documents d'information de la société WINDMASTER.
Industriezone V, Rellestraat
B-3800 Sint-Truiden
Tél.: 32 (0)11 68 06 66 - Fax.: 32 (0)11 68 13 07.
Energie éolienne
Numéro spécial du mensuel français "Ecologie"
de 1976
"Systèmes solaires"
publie fréquemment des dossiers sur l'éolien.
"Windenergie Aktuell"
monatlich
37, Leisewitzstr.
D-30175 Hanover
Tel : +49 511 85 23 58 Fax : 25 64
e-mail: 100431.1037@compuserve.com
"Wind Power"
monthly
Vrinners Hoved
DK-8420 Knebel
Tel : +45 86 365 900 Fax : 626
http://www.wpm.co.nz/
e-mail: windpowermonthly@po.ia.dk
Journée des moulins en France
chaque 3e dimanche de juin
Organisé par la Fédération française des
Amis des Moulins
7 juin 1998: après avoir réuni plus 20 millions de FB
en moins de trois ans avec 250 coopérateurs, la coopérative
Energie 2030 inaugure à Sankt-Vith la plus grande éolienne
de Belgique. Il s'agit d'une Enercon avec une puissance nominale de 500
kW et des pales de 40 m de diamètre. Une production de 800 000 KW/h
est espérée à l'année (60 060 kWh ont été
produits en juillet 98 et 32 806 en août).
© Paul De Neyer, avril 2003.
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