Eolienne

Question 1

Energie renouvelable

Answer 1

énergie d’origine renouvelable, énergie primaire et inépuisable sur des échelles de temps long, gisement qui se renouvellent constamment. Elles sont issues directement de phénomènes naturels, réguliers ou constant (rayonnement solaire, de la Terre ou de la gravitation).

Question 2

Type d’énergie fossile

Answer 2

C’est un stock

- quantité - gisements de combustibles fossiles en types : charbon, pétrole, gaz

Question 3

Type d’énergie renouvelable

Answer 3

C’est un flux

• rayonnement solaire
• eau
• vent
• biomasse
• géothermie

Question 4

Avantages recherchés par les ER

Answer 4

• Sureté
• Propreté
• Décentralisation de la production (adapté au spécificité des territoires)
• Gestion raisonnée des ressources locales
• Respect de l’environnement (respect de toute la chaîne de production jusqu’à la fin de l’installation, exemple : on ne sait pas démanteler une centrale).

Question 5

Problèmes soulevées :par les ER

Answer 5

• Nuisance et pollutions
• disponibilité/ intermittence
• stockage (on ne sait pas le faire)
• distribution -> il faut un besoin
• intégration dans les milieux et dans le paysage (impact a réduire)
• coût (rentabilité/subventions)

Question 6

3 types de valorisation des énergies renouvelables :

Answer 6

• La production d’électricité
• La production de chaleur (ou de froid)
• La production d’énergie pour les transports

Question 7

Valorisation optimisée : Cogénération

Answer 7

Production simultanée de chaleur résiduels à exploiter. La cogénération valorise cette chaleur inexploitée (généralement rejetée) en général dans une même source initiale.
Exemple : l’énergie thermique est utilisée pour le chauffage et la production.
- Plusieurs formes d’énergies peuvent faire des installations de cogénération :
Gaz ; biomasse ; géothermie ; valorisation des déchets (incinérations).

Question 8

Cogénération avantages

Answer 8

réduire les coûts ; décentralisation de la production ; bon rendements ; diminution du gaz à effet de serre.

Question 9

Cogénération inconvénients

Answer 9

la chaleur ne se transforme pas ; il faut que le rendement ça constant

Question 10

Qu’est ce que la ressource éolienne ?

Answer 10

La fortion du vent : se forme de la différence de températures entre deux masses atmosphérique.

• L’Echelle de Beaufort (de mesure des vents)
• Force de Coriolis et circulation atmosphérique
• Topographie (influence : zone de convergence de flux) pose soucis dans le paysage
• Influence de la rugosité

Question 11

Principaux avantages attendus de la ressource éolienne

Answer 11

• Globale ; inépuisable ; non-polluante ; aisément exploitable ; énergie bon marché ; retombées économiques locales

Question 12

Principaux inconvénients attendus de la ressource éolienne

Answer 12

• Sonorité ; luminosité ; mortalité d’oiseaux ; encerclement village ; impact relief ; hétérogénéité de la ressource ; faible taux de rendement ; Impact sur le milieu

Question 13

Objectif de la ressource éolienne

Answer 13

lutter contre les gaz à effet de serre ; diversifier les énergies et réduire la dépendance aux fossiles ; augmenter la part des énergies renouvelables dans la production

Question 14

Le cadre environnementale de la ressource éolienne

Answer 14

La prise de conscience : ▪ Sommet de la Terre à Rio en 1992 ▪ Conférence de Kyoto en 1997 ▪ Conférence de Paris en 2015 (COP21

Développer les énergies renouvelables n’a pas pour objectif de remplacer le nucléaire, mais de le compenser, au mieux le rôle d’au moins une centrale sachant qu’on en a 48 en France. On a un réseau globale intelligent (smart green) -> on ne consomme pas là où on produit.

Question 15

Un cadre politique :

Answer 15

• loi POPE
• Grenelle de l’environnement
• Directive du 23 Avril
• Loi du 12 Juillet
• Loi sur la transition énergétique du 8 Août 2015 (réduire de 50% la consommation d’énergie à l’horizon 2050 ; réduire de 30% la consommation de combustible fossile à 2030 ; atteindre 20% d’énergie non renouvelables en France en 2020).
• Objectif distribution annuelle FR 2020 -> biomasse = 2300 MW/h ; Hydraulique = 3000 MW/h ; Eolien terrestre = 19 000 MW/h ; Eolien maritime 6000 MW/h
• Loi 26 sept 2019 neutralité carbone à l’horizon 2050

Question 16

Formation du vent

Answer 16

Le vent se forme de la différence de température entre deux masses atmosphériques. La masse d’air quitte l’anticyclone (haute pression) pour se diriger vers la dépression.

Question 17

Force de Coriolis

Answer 17

Le globe terrestre en mouvement et les irrégularités géographiques contribuent ensuite à l’évolution du vent.
Ces grands principes sont à la base des mouvements généraux de l’air et, associés à la force de Coriolis, de la circulation atmosphérique.

Question 18

Développement durable

Answer 18

La notion de développement durable repose sur 3 piliers :

« Un développement ▪ Economiquement efficace, ▪ Socialement équitable, ▪ Ecologiquement soutenable. »

Question 19

Des outils pour garantir l’atteinte des objectifs nationaux :

Answer 19

▪ Les SRCAE (Schémas Régionaux Climat-Air-Énergie) ➢ Une annexe : le SRE (Schéma Régional Éolien)
Des outils pour définir les conditions d’accueil des énergies renouvelables par le réseau électrique :
▪ Les S3REnR (Schémas Régionaux de Raccordement au Réseau des Énergies Renouvelables)

Question 20

Autorisation d’exploiter (ICPE) - permis de construire

Answer 20

Installations d’éoliennes comprenant au moins un aérogénérateur dont le mât a une hauteur supérieure ou égale à 50 m, ainsi que celles comprenant des aérogénérateurs d’une hauteur comprise entre 12 et 50m et d’une puissance supérieure ou égale à 20 MW

Eoliennes d’une hauteur supérieure à 12 m ::

Question 21

L’autorisation environnementale

Answer 21

La simplificationadministrative (Ordonnance du 26 janvier 2017) :
▪ Fusion en une seule et même procédure de plusieurs décisions nécessaires à la réalisation des projets (autorisation ICPE, dispense de Permis de construire…)

Question 22

Exploiter et valoriser la ressource éolienne

Answer 22

Conversion de l’énergie mécanique (vent et mouvement des pales) en énergie électrique (transmission à la génératrice) pour injection dans un réseau et distribution

Question 23

Les technologies éoliennes

Answer 23

Le petit éolien
▪ Le grand éolien ➢ L’éolien industriel terrestre (« onshore») ➢ L’éolien industriel maritime (« offshore »)
▪ Les autres solutions (marginales ou expérimentales

Question 24

Le petit éolien

Answer 24

• Dimensions moyennes : ▪ 11 à 35 m
• Puissance unitaire moyenne : ▪ 0.1 à 35 kW

Principaux avantages : ▪ coût réduit ▪ peu de contraintes à l’installation

Principaux inconvénients : ▪ bruit ▪ vibrations ▪ faible productivité ▪ nuisances pour le voisinage

Question 25

L’éolien industriel onshore

Answer 25

Dimensions moyennes : ▪ 50 à 200m
Puissance unitaire moyenne : ▪ 1 à 3.5 MW

Principaux avantages : ▪ tarif de rachat garanti ➢ dans les zones définies ▪ puissance

Principaux inconvénients : ▪ investissements coûteux ▪ beaucoup de contraintes à l’implantation ▪ impact paysager ▪ taux de rendement à pleine puissance (facteur de charge) : environ 25 %

Question 26

Le coût d’une éolienne

Answer 26

Eolienne industrielle terrestre = env. 1 M€/MW
(coût de la machine, hors frais de développement etd’installation)

Eolienne industrielle maritime = env. 2 à 4 M€/MW

Question 27

Balisage lumineux des éoliennes

Answer 27

Toutes les éoliennes doivent être dotées d’un balisage de feux d’obstacle (de jour comme de nuit)
▪ Les feux d’un parc sont synchronisés
▪ Feux à éclat blanc de jour
▪ Feux à éclat rouge de nuit

Question 28

L’éolien industriel « offshore »

Answer 28

Dimensions moyennes : ▪ 150 à 200 m
Puissance unitaire moyenne : ▪ > 5 MW

Principaux avantages : ▪ zones définies par appels d’offres ▪ puissance ▪ productivité (vents puissants et stables : > 40 % de facteur de charge)

Principaux inconvénients : ▪ investissements très coûteux ▪ contraintes à l’implantation (usages de l’espace maritime) ▪ raccordement au réseau (distance à la côte) ▪ maintenanc

Question 29

Avantages de l’éolien flottant

Answer 29

▪ Eloignement plus important du littoral
▪ Positionnement possible en eaux plus profondes
▪ Vents plus forts et plus stables (meilleure productivité)
▪ Coûts moindres que l’éolien maritime posé
▪ Association possible avec des structures de type plates-formes pétrolières

Question 30

Les contraintes au développement de l’éolien

Answer 30

▪ Comment identifier un site favorable à l’éolien ?
▪ Quels obstacles à l’installation d’éoliennes ?
▪ Quel compromis pour concevoir un projet respectueux de son environnement et économiquement viable ?

1 la mesure du vent
2 l’orientation des vents
3 l’effet de sillage : contrainte aérodynamique
4 disponibilité et stabilité de la ressource
5 milieu physique : climat ; hydro ; solet sous sols et risques (inondations, glissements de terrain, cavités souterraines, retrait-gonflementdes argiles, sismicité, PPR, etc.)
6 la faune et la flore
7 les zones protégées
8 les contraintes liées au milieu humain
9 servitude techniques/aéronautique/militaire
10 pollution à l’huile
11 Pb acoustique
12 battement d’ombres
13 contraintes liée au paysage/patrimoine historique

Question 31

Estimation de production

Answer 31

▪ Exemple : 4 éoliennes x 3.0 MW soit 12 MW installés
▪ Hypothèse de fonctionnement annuel (données de vent) : 2 500 h (hypothèse moyenne régionale)
▪ Production estimée dans cet exemple : 30 000 MWh/an

Question 32

Les dangers engendrés par une éolienne

Answer 32

Principaux risques durant le chantier et la maintenance :
▪ Chute
▪ Electrisation
▪ Manutention
▪ Pièces mécaniques
▪ Incendie

Principaux risques durant l’exploitation :
▪ Effondrement
▪ Projection de pale
▪ Projection de glace

Question 33

Etat actuel de la production d’électricité en France

Answer 33

▪ Nucléaire : 72 %
▪ Combustibles fossiles : 10 %
▪ Hydraulique : 10 %
▪ Eolien : 5 %

Question 34

Situation actuelle du parc éolien français

Answer 34

▪ Puissance totale installée :

=> 15 100 MW

Question 35

Repowering

Answer 35

augmentation de la puissance éolienne installée par le remplacement des anciennes machines par de nouvelles