Les éoliennes à axe horizontal, d'une hauteur allant de 25 à 180 mètres, ont une puissance qui peut aller de 100 Kw à 7,5 MW. La plupart des éoliennes aujourd'hui installées ont une puissance allant de 1 à 3 MW et sont rassemblées en fermes d'éoliennes avec une puissance allant de 6 à 210 MW.
En termes de rendement, une éolienne de 5 kW (bien entretenue) peut produire au minimum 5 000 kWh par an, et au maximum jusqu'à 20 000 kWh. Par comparaison, un panneau solaire classique (1,70 m de côté) fournit, au mieux, une puissance de 0,3 kW.
Une éolienne produit de l'électricité grâce au vent. Sa force actionne les pales du rotor, qui met en mouvement un alternateur.
En 2019, le parc éolien français a produit 34,1 TWh soit 6,3 % de la production d'électricité nationale. Cela représente une progression de 21,2 % par rapport à 2018. En 2019, 3 régions totalisent près de 60 % de la production d'électricité d'origine éolienne nationale.
Avec une vitesse moyenne du vent de 4,5 m/s à la hauteur du moyeu, l'éolienne produira environ 0,5 GWh par an (=500.000 kWh). Avec une vitesse moyenne du vent de 9 m/s, elle produira 2,4 GWh (=2.400.000 kWh) par an.
Une durée de vie entre 15 et 30 ans
« Il faut compter 15 à 25 ans pour un aérogénérateur terrestre, et 20 à 30 ans pour une éolienne maritime.
Cependant, on peut calculer un rendement global moyen correspondant au rapport entre l'énergie électrique produite et l'énergie incidente issue du vent. Ce rendement se situe généralement autour de 20% pour les éoliennes domestiques.
Les Etats-Unis ont conservé la tête de l'éolien mondial Ils sont passés d'une capacité de de 1.673 MW à fin 1997 à une capacité de 35.159 MW à fin 2009, avec une capacité supplémentaire de près de 10.000 MW l'année dernière (le décollage s'étant vraiment amorcé en 2005).
Location du terrain
La location annuelle pour une éolienne industrielle est d'environ 6 000€ brut payés par le promoteur éolien au propriétaire terrien s'il exploite lui-même sa terre, ou 3 000€ pour le propriétaire et 3 000€ pour le fermier (ou GAEC, EARL …).
Depuis les années 80, la puissance des turbines éoliennes a par exemple été multipliée par 100 pour atteindre 1 500 à 3 000 kW pour les modèles traditionnels, et de nouveaux équipements dernière génération atteignant les 7 000 kW sont en cours de déploiement.
Selon l'ADEME, « la consommation électrique moyenne d'une maison individuelle récente, chauffée à l'électricité est de 8 500 kWh/an ». Idéalement, il faudra donc une éolienne avec une puissance nominale de 8,5 kW qui produit de l'électricité pendant 1 000 heures/an, soit 2 h 30 par jour.
Les éoliennes tournent sans vent pour des raisons techniques
Ainsi, faire tourner l'éolienne permet de réduire l'usure de l'installation en conservant une certaine constance dans certains paramètres. Et c'est aussi une manière d'éviter les redémarrages intempestifs qui peuvent peser à long terme sur le matériel.
Commençons par les facteurs positifs pour l'environnement : la production d'électricité avec une éolienne n'est pas polluante en termes de rejets de CO2 ou d'autres particules nocives. Par contre, la production de l'éolienne en elle-même, sa fabrication, nécessite de l'énergie et peut impliquer des rejets.
Faut-il faire une déclaration de travaux pour l'installation d'une éolienne ? Si votre éolienne mesure moins de 12 mètres de haut, vous pouvez l'implanter sur votre terrain sans autorisation préalable. Vous n'avez pas besoin également d'obtenir un permis de construire.
La Somme est le département de France ayant le plus d'éoliennes d'après une étude Hello Watt de juillet 2022. Trois autres départements des Hauts-de-France sont dans le top 10.
Ces parcs éoliens génèrent, chaque année, un chiffre d'affaires de près de 500 millions d'euros. Les sociétés qui les exploitent sont françaises pour moitié. EDF Energies nouvelles, Poweo ou la Compagnie du Vent (rachetée par Suez en 2007) revendent à EDF l'énergie qu'elles produisent.
Qui paie ? Pour l'essentiel, c'est EDF (ses actionnaires et ses clients) et l'ensemble des redevables de la « compensation du service public de l'électricité » (CSPE).
La législation prévoit depuis la loi du 3 janvier 2003, relative aux marchés du gaz et de l'électricité et au service public de l'énergie, que l'exploitant d'une éolienne est responsable de son démantèlement et de la remise en état du site à la fin de l'exploitation.
Haliade-X, l'éolienne géante de General Electric
Avec ses 248 mètres de hauteur et ses pales de 107 mètres de long, cette giga-éolienne se distingue par sa puissance et sa performance. Ses nacelles ont été construites à Saint-Nazaire, les mâts à Séville et les pales à Cherbourg.
Pourquoi ? Tout simplement car la puissance du vent est parfois trop faible ou trop forte et que les éoliennes ne peuvent pas tourner ! Le vent est variable, il n'est pas toujours distribué de façon continue et les installations sont sensibles et doivent parfois se protéger face à un vent trop violent…
General Electric vient d'achever la production de la première nacelle d'éolienne destinée au premier parc éolien en mer français.
Une année comptant 8 760 heures, l'éolienne peut théoriquement produire, au maximum : 8 760 h x 3 MW = 26 280 MWh. Si l'éolienne en question produit «seulement» 6000 MWh en un an, son facteur de charge sera de 23 % environ (6 000 /26 280). On peut appliquer ce calcul au parc éolien français.
En tournant, les pales entraînent un générateur qui produit de l'énergie électrique. Dans les éoliennes de conception classique, le générateur nécessite une vitesse de rotation entre 1 000 et 2 000 tours par minute, alors que les pales tournent plus lentement (entre 5 et 25 tours par minute).
Les inconvénients de l'énergie éolienne
L'un des inconvénients majeurs de cette énergie reste sa difficulté à la prévoir. En effet, les vents sont difficiles à anticiper et il faut savoir que, si une éolienne a besoin d'un vent minimum pour démarrer, elle s'arrêtera de fonctionner en cas de vents supérieurs à 90 km/h.
« Les pales, essentiellement composées de matériaux composites, sont les éléments des éoliennes les plus difficiles à recycler.