Eoliennes et éoliennes flottantes La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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La petite histoire  Up Page Origine, raisons, hasard Le Royaume-Uni lance la deuxième partie de son programme éolien offshore, d'une ampleur encore inégalée: le nouveau plan prévoit d'ici à 2010 la création de quinze nouveaux parcs d'éoliennes capables de produire entre 5,4 et 7,2 gigawatts (GW), c'est-à-dire dix fois la capacité actuelle, et assez pour alimenter quatre millions de foyers. Installés à l'embouchure de la Tamise, dans le golfe du Wash et dans le Nord-Ouest du pays, à une distance allant de 10 à 30 km des côtes, ces sites seront dotés d'une centaine de turbines chacun. Entre autres, l'un des parcs, grâce à ses 240 turbines, devrait produire 1,2 GW (soit l'équivalent d'une tranche nucléaire française standard), pour un coût d'environ 1,45 milliards d'eurons.

Comprendre simplement  Up Page Vulgarisation, de 7 à 77 ans Dès 2005, près d'un million de Britanniques devraient s'éclairer à l'électricité éolienne. Et à l'horizon 2010, les éoliennes devraient fournir 10% l'électricité du pays, puis 20% en 2020. Aujourd'hui, le plus grand parc éolien offshore (160MW) se situe au Danemark. Ce dernier est d'ailleurs le plis important producteur d'énergie éolienne au monde, suivi par la Suède.

Domaines de présence  Up Page Combinaison énergie éolienne-énergie hydrogène Offerte aux éléments souvent déchaînés de la mer du Nord, l'île d'Utsira expérimente un projet-pilote qui consiste à transformer le surplus d'électricité produit par les éoliennes en hydrogène combustible, utilisable les jours où Eole souffle trop peu ou trop fort. "L'hydrogène pourrait devenir un vecteur énergétique majeur susceptible d'assurer un approvisionnement stable en électricité, indépendant des carburants fossiles et aucunement lié à des émissions polluantes", assure Joergen Rostrup, président de la division "énergies nouvelles" du conglomérat norvégien Norsk Hydro, à l'origine du projet. Pour des raisons de coût, le système, inauguré le 1er juillet 2004, n'alimente en réalité que dix foyers de l'île, auprès desquels il sera testé pendant 18 mois. "Nous voulons démontrer que l'hydrogène est une source d'énergie viable. Techniquement, on sait faire mais l'enjeu est de le faire de façon rentable", explique Paal Otto Eide, le chef du projet. L'électricité d'Utsira sera en effet "plusieurs fois" plus onéreuse que celle, d'origine hydraulique, produite en Norvège continentale. Troisième exportateur mondial de pétrole et de gaz naturel, le pays scandinave entend conserver son importance à l'heure des énergies alternatives. Les pouvoirs publics ont donc assuré un quart du financement du projet d'Utsira, sur un investissement total de plus de 40 millions de couronnes norvégiennes (environ 5 millions d'euros).   Production d'hydrogène grâce à l'énergie éolienne Le groupe Energie Hydro-électrique de Navarre (EHN) a entamé un projet de recherche à l'Université Publique de Navarre pour obtenir de l'hydrogène à partir de l'eau grâce à de l'énergie électrique d'origine éolienne. L'expérience représente un premier pas pour la production propre et compétitive de ce combustible, devenu l'un des fondements majeurs autour duquel l'Union Européenne axe l'ensemble de sa politique énergetique durable. Le projet consiste à simuler en laboratoire les conditions de production électrique d'un parc éolien et à analyser ses effets sur un électrolyseur, dispositif permettant d'obtenir de l'hydrogène et de l'oxygène à partir de l'eau tout en nécessitant un apport électrique. Les résultats obtenus permettront de concevoir des aérogénérateurs et des électrolyseurs spécifiquement destinés à la production d'hydrogène avec un rendement maximal. L'initiative fait partie d'un accord de collaboration entre EHN, Stuart Energy Systems Corporation, groupe canadien spécialisé dans les technologies industrielles et énergétiques de l'hydrogène, et Statkraft SF, la plus grande compagnie d'électricité en Norvège. Cet accord a pour but l'évaluation, la démonstration et le développement de solutions énergétiques basées sur l'hydrogène produit à partir de sources renouvelables.

Son interprétation dans l'avenir  Up Page Endasa et Enel Endesa a signé un accord avec Gamesa Energia, une entreprise espagnole parmi les premières au monde dans l'installation des aérogénérateurs les plus évolués, afin d'investir en Italie: 250 millions d'euro pour mettre en place des éoliennes en Sardaigne, d'une puissance globale de 200 MW, qui s'ajouteront aux 20 MW déjà en place sur le site de Florinas. Cette ferme éolienne se situe juste à côté de la centrale traditionnelle de Fiumesanto, partie intégrante d'un parc électrique de 5700 MW de l'ex-ENEL. Une goutte d'eau par rapport à la puissance électrique de 50.000 MW effectivement disponible en Italie, mais significatif si l'on considère les 1000 MW éoliens qui fonctionnent actuellement sur le territoire et le fait que, grâce à l'accord à peine signé par Gemesa, la filiale italienne du groupe espagnol pourra couvrir à elle seule la moitié des "certificats verts" désirés par les nouvelles normes environnementales. La société souhaite particulièrement investir dans le sud de l'Italie, et cette volonté semble trouver un écho dans l'intention du gouvernement italien de promouvoir la construction de parcs éoliens d'une puissance d'au moins 3000 MW d'ici à 10 ans, et dans les autorisations pour un total de 13 000 MW supplémentaires qu'il a déjà accordées aux grands groupes de l'éolien italien (IVPC pour 44% du marche, Edison Energie Spéciale pour 22% et l'ENEL pour 18%). Cette décision rapprocherait l'Italie du record mondial détenu par le Danemark, capable de couvrir avec l'éolien 17% de ses besoins électriques. Des progrès techniques considérables concernant les aérogénérateurs ont été réalisés ces dernières années: un bruit réduit de moitié, une efficacité augmentée de 50% par rapport à il y a 10 ans, un coût de production électrique qui reste encore supérieur à celui des combustibles fossiles, mais "qui, par rapport a il y a 20 ans, a diminué de 80% et devrait encore gagner 20% en terme de rendement dans les cinq prochaines années" affirme Danièle Scenarelli, responsable des activités italiennes de GeWind, la division éolienne de General Electric. Parallèlement, en Sardaigne, "terre promise" de l'énergie éolienne italienne et destinataire d'un tiers des demandes d'autorisations pour de nouvelles installations en Italie, des comités se sont mis en place pour réclamer un moratoire sur les contrats, le temps de définir des critères rigoureux d'évaluation de l'impact environnemental des éoliennes.   L'Enel prévoit d'installer en Italie d'ici la fin 2005, 71 nouveaux générateurs éoliens de 1,5 MW, avec l'objectif d'augmenter de 10% la production nationale (mesurée a 942 MW fin février 2004). Les générateurs seront fournis par la société américaine General electric Energy (GeE) et seront distribués dans quatre parcs différents (choisis selon le potentiel de vent disponible: vitesse et constance du vent): 38 dans les environs de Littigheddu (en province d'Oristano, région de la Sardaigne), 5 dans les environs de Collarmene (région des Abruzzes) et 28 autres partagés entre deux sites encore en projet, en Sicile et en Sardaigne. L'Italie ne possède pas un capital vent comparable à celui des pays du nord de l'Europe (plus de 6 mètres par seconde), mais des régions comme la Sardaigne et la Sicile disposent de moyennes proches des 4 mètres par seconde. A titre d'exemple, le parc d'Oristano enregistre environ 2000 heures de vent exploitables chaque année, soit une production totale annuelle de près de 3 millions de kWh (soit la consommation de 1000 familles). En Europe, 28.440 MW sont produits chaque annee (ce qui en fait le premier producteur mondial), assurant ainsi le besoin energetique de 35 millions de personnes. L'Allemagne produit a elle seule 14.609 MW, devant le Danemark (3.110 MW). L'Italie produit quant a elle 904 MW, et se positionne a la 5eme place des pays producteurs (la France produit 239 MW).   La plus grande éolienne du Japon à Yokohama L'entreprise Mitsubishi Heavy Industries a annoncé qu'elle allait construire la plus grande éolienne du Japon sur le site de son usine à Yokohama et qu'elle commencera les essais de fonctionnement en mars 2005. Avec un rotor de 92 m et 2,4 MW de puissance, cette éolienne sera la plus haute et la plus puissante installée au Japon. Le modèle développé par Mitsubishi est spécialement adapté au climat japonais car il fonctionne avec des vents très faibles de 3 m/s mais peut aussi supporter les vents violents des typhons. Dans la région de Yokohama, près de Tokyo, les vents ont une vitesse moyenne de 5 à 6 m/s (source : NEDO) mais pendant la saison des typhons (août-septembre) les vents peuvent devenir temporairement violents.

Les références  Up Page Réseau Pepe BE Amérique Latine BE Brésil BE Danemark BE Espagne BE Etats-Unis BE Italie BE Japon BE Norvège BE Pays-Bas BE Royaume-Uni Science & Vie avril 2004 n°1039   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore …  Up Page Ce que vous avez toujours voulu savoir Le Danemark, premier exportateur mondial d'éoliennes, poursuit ses conquêtes dans ce secteur, se tournant désormais vers les installations de turbines en mer. Faute, entre autres, de place à terre, les constructeurs danois ont déjà mis en place les deux parcs maritimes les plus grands du monde: Horns Rev à l'ouest, près d'Esbjerg avec 160 MW, et Roedsand au large de Nysted à l'est, avec 165,6 MW. L'exploitation de la ressource éolienne en mer est appelée à une forte expansion dans les années à venir, même si la plupart des éoliennes dans le monde sont actuellement à terre, estime Birger Madsen, co-directeur de l'agence danoise d'analyse du marche énergétique, BTM Consult. "Il existe un potentiel d'installation d'éoliennes de 100.000 MW au large des côtes européennes, notamment en mer Baltique et en mer du Nord. C'est quatre fois plus que la puissance des éoliennes installées à terre en Europe", a-t-il déclaré a l'AFP.   "Le Danemark, avec 750 MW en mer installés d'ici 2009 représente très peu sur le marche mondial. Mais c'est un laboratoire, une vitrine technologique pour les fabricants danois afin de décrocher des commandes en Grande-Bretagne et en Allemagne qui projettent d'installer des parcs en mer de respectivement 7.000 MW et au moins 2.000 MW d'ici 2010", selon BTM Consult. Caracolant depuis des décennies en tête, le Danemark, peuple de 5,4 millions d'habitants, bat tous les records dans l'exploitation de l'énergie éolienne, qui couvrait en juin 2004 21,1% de la consommation électrique totale contre 6% en Allemagne voisine et 0,5% seulement au niveau mondial. L'énergie tirée du vent représentera 25% de la consommation électrique du Danemark dans 5 ans.   Ce pays de quelque 400 îles, battu par les vents, a été le premier à exploiter l'énergie éolienne pour produire de l'électricité. En 1891, déjà, le météorologue danois Poul La Cour (1846-1908), pionnier de l'aérodynamique moderne, expérimentait une génératrice à courant continu alimentée par un moulin à vent afin de produire de la lumière pour son école. Sur les dizaines de milliers d'éoliennes d'une puissance de 40.300 MW installées jusqu'à fin 2003, dont 80% en Europe, 45% ont été fournies par les Danois. Toujours en pointe, même si elles sont talonnées par les Américains (General Electric Wind Energy) et les Espagnols (Gamesa), les entreprises danoises exportent 90% de leur production, avec à leur tête Vestas Wind System, numéro un mondial. Vestas a absorbé en 2004 son rival NEG Micon, confortant sa position avec près de 35% des parts de marché dans le monde. Dans un marche légèrement en stagnation en 2004 (avec 8.000 MW prévus), après une croissance de 15% en 2003, les constructeurs danois demeurent cependant optimistes. Ils construisent "des turbines de plus en plus puissantes, défrichant de nouveaux marches", note Hanne Jersild, consultante dans l'Association Danoise de l'Industrie Eolienne.   Turbine pour moteur à air comprimé Manuel Garcia Fernandez, technicien à l'Hopital Carlos III de Madrid, a concu une turbine qui perd peu d'énergie et qui serait utile aux moteurs à air comprimé. Le prix du pétrole et la détérioration environnementale fait que de plus en plus de personnes cherchent des alternatives aux énergies fossiles. Manuel Garcia Fernandez en fait partie et, c'est pourquoi, il cherche des moyens de locomotion moins polluants. Il s'est servi de ses connaissances et de son talent pour inventer une turbine qui améliore le rendement energétique par rapport aux motorisations actuelles. Sur les moteurs à explosion classiques, le piston effectue un mouvement alternatif que le système bielle-villebrequin transforme en mouvement circulaire. Les moteurs basés sur ce système ne tirent profit que de 20 ou 30% de l'énergie produite, contrairement aux 70% obtenus grâce à la turbine concue par Garcia Fernandez, la clé étant d'obtenir directement le mouvement circulaire. La turbine pourrait être utilisée aussi bien avec des liquides qu'avec de l'air sous pression. La turbine base son fonctionnement sur une série de pales qui se plient et se déplient grâce à l'air entrant, entraînant un mouvement circulaire. La perte énergétique est plus faible grâce à l'étanchéité de la cavité par laquelle entre l'air.   Tripler la production éolienne Olegario Prada a inventé un système qui peut améliorer, y compris tripler, le rendement des parcs éoliens quant à la production d'énergie électrique. La méthode consiste à mettre en place un compresseur d'air haute pression qui permettra de produire de l'électricité quand le vent sera faible. Quand le vent souffle suffisamment, ce compresseur accumule de l'air en même temps qu'il produit de l'énergie. Lorsque les conditions météorologiques deviennent défavorables (vent nul ou trop faible pour déplacer les pales), cet air pourra être utilisé afin que la production d'énergie suive son cours. Sortant du réservoir de stockage au travers d'une valve antiretour, une seconde conduite emmène l'air comprimé vers une turbine. Celle-ci génère le courant électrique, de fréquence et de tension standard, qui sera transmis aux lignes de distribution d'énergie. Selon Olegario Prada, l'inventeur, et Patricio Losada, chargé de financer le projet, ce système permettra aux tours éoliennes de passer de six heures quotidiennes d'activite à 18 heures, ceci bénéficiant aussi bien aux entreprises qu'aux consommateurs avec notamment moins de coupure d'électricité. La méthode a été brevetée et publiée dans le Bulletin Officiel de la Propriété Industrielle.   Parc Walqa: Hydrogène vert Le Parc Technologique Walqa, situé dans la communauté d'Aragon (Espagne), possédera en 2007 un pôle expérimental de génération d'hydrogène utilisant les énergies renouvelables. Trois aérogénérateurs et des plaques photovoltaïques, fabriquées suivant différents procédés technologiques, fourniront l'énergie électrique nécessaire à la production d'hydrogène à partir d'eau. Les installations, constituées d'électrolyseurs déjà commercialisés, seront implantées en pourtour du parc technologique afin de ne pas perturber l'activité des entreprises de Walqa. Conçu comme un "banc d'essai à dimension réelle", ce pôle permettra aux scientifiques d'analyser le comportement de divers systèmes de génération d'hydrogène combinés avec des technologies éoliennes et solaires. Présenté par la Fondation pour le Développement des Nouvelles Technologies d'Hydrogène en Aragon, ce projet nécessitera un investissement de plus de quatre millions d'euros. Il sera en partie financé par le gouvernement de la communauté autonome. L'un des objectifs est de créer en Aragon un tissu industriel de référence dans le domaine de l'hydrogène.   Des cerfs-volants Le projet KiWiGen concerne un générateur éolien de 2000 tonnes distribuant 84 MW, c'est-à-dire la même puissance qu'une centrale nucléaire, pour des coûts moins importants et une même superficie. Des experts de l'énergie comme Pineau d'Electricité de France, Van Sark de l'Université d'Utrecht, Mawsouf de l'Université du Caire, Ockels de l'Université de Delft, Mortimer de Scottish Power, Wim Turkenburg de la Commission Sources Renouvelables des Nations Unies et l'European Space Agency (pour une éventuelle utilisation sur Mars) affirment d'ailleurs que ce projet ne relève pas de l'utopie. En effet, au-delà de 500-600 mètres d'altitude, le vent est fort et constant, et un flux de vent, dont la puissance est équivalente à celle de 100.000 centrales nucléaires, souffle au-dessus de l'Europe. Toutefois le problème est de capturer cette puissance, d'où le projet Kite Wind Generator. Le concepteur du projet KiWiGen est Massimo Ippolito, patron de Sequoia Automation à Chieri (près de Turin) passionné de "kite surfing", sport de glisse grâce à un cerf-volant de traction manoeuvré avec deux câbles et une planche de surf spéciale. Un des principaux produits de son entreprise est le capteur intelligent "SeTAC", un détecteur d'accélérations tri-axiales (capable de détecter les accélérations dans les trois directions) ayant les dimensions et le poids d'une boîte d'allumettes, caractéristiques qui le rendent unique au monde dans son genre et adapté à une multitude d'applications (décrites sur le site http://www.sequoiaonline.com). Ippolito a conçu un système de cerfs-volants de puissance, à plusieurs ailes, qui, à environ 700 mètres d'altitude, actionnent à terre un générateur à axe vertical à travers des bras. Chaque cerf-volant sera équipé de deux SeTAC qui gouverneront, à travers un programme de contrôle, les continuelles variations d'orientation nécessaires pour lui conférer la portance maximale et lui faire suivre, toujours avec une portance positive, un parcours circulaire. Les cerf-volants utilisés auront une superficie de quelques dizaines de mètre carré, un profil alaire rigide en arc et seront réalisés en polyéthylène alvéolaire. Au repos, les cerf-volants seront insérés dans des bras creux. Ce système pourra être activé soit en lançant, hors de son bras, un des cerf-volants qui se lèvera alors à la plus petite brise et commencera à faire tourner le système provoquant la sortie et le décollage des autres cerf-volants, soit en le faisant tourner avec l'alternateur qui jouera le rôle de moteur. Cette opération peut évidemment être réalisée en sens inverse quand il est nécessaire de rentrer les cerf-volants dans leurs bras respectifs pour l'arrêter. La puissance du système sera fonction du diamètre. Ainsi, de manière indicative, un diamètre de 100 mètres équivaudra à un générateur de 0,5MW tandis qu'un diamètre de 200 mètres vaudra un générateur de 500MW. Le coût de construction d'un KiWiGen d'un GigaWatt serait d'environ 80 millions d'euro, c'est-à-dire moins que celui d'une installation traditionnelle, tandis que le coût d'un MWh produit par ce système serait de seulement 1,5 euros. Ce système sera très certainement en synergie avec l'énergie photovoltaïque et ceci entre autres parce que l'excès d'énergie nocturne produite pourrait alimenter le procédé pour raffiner le silicium des cellules solaires.