Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN IEC 61400-3-1 de septembre 2019 citée dans cet article a été complétée par l'amendement NF EN IEC 61400-3-1/A11 (C57-700-3-1/A11) : Systèmes de génération d’énergie éolienne - Partie 3-1 : Exigences de conception des éoliennes fixes en pleine mer (Révision janvier 2021)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille VN2101 (Février 2021)
La norme IEC 61400 citée dans cet article a été complétée par une sixième partie : NF EN IEC 61400-6 (C57-700-6) : Systèmes de génération d'énergie éolienne - Partie 6 : exigences en matière de conception du mât et de la fondation (Révision octobre 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2009 (Novembre 2020).
La norme NF EN 61400-3 de juin 2009 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN IEC 61400-3-1 (C57-700-3-1) : Systèmes de génération d'énergie éolienne - Partie 3-1 : exigences de conception des éoliennes fixes en pleine mer (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2002 (Mars 2020).
RÉSUMÉ
Cet article traite de la mise en œuvre actuelle de l'énergie éolienne pour l'injection d'électricité dans les réseaux électriques. Il reste centré sur les technologies mises en œuvre pour l’étude et la construction des centrales éoliennes, ainsi que la mise en compatibilité de la fourniture intermittente de l'électricité éolienne avec le fonctionnement normal des réseaux
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This article discusses the current implementation of wind energy for injecting electricity into electricity grids. It focuses on the technologies implemented for the study and construction of wind power plants, together with the compatibility of the intermittent supply of wind-generated electricity with the normal operation of the grids.
Auteur(s)
-
Denis LEFEBVRE : Ingénieur SUPÉLEC - Directeur prospective et réseau de Quadran
-
Jean-Marc NOËL : Ingénieur de l’École navale
INTRODUCTION
Dès la première crise pétrolière de 1973, les pays de l’OCDE (Organisation de coopération et de développement économique, pays riches et développés) se sont intéressés à l’énergie éolienne pour l’injection d’électricité dans les réseaux de distribution. Les crises pétrolières se succédant, cet intérêt a perduré et augmenté, permettant à la filière éolienne de se développer. Ce développement dans les pays riches a été rendu possible par l’obligation faite aux distributeurs d’électricité d’acheter l’électricité éolienne à des prix rémunérateurs pour les développeurs, très supérieurs aux prix moyens constatés sur les marchés. Le différentiel entre le prix d’achat aux développeurs et le prix moyen du marché est au final supporté par le consommateur.
Depuis quelques années, les prémisses d‘une crise climatique conséquence de la diffusion des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, gaz produits en partie par la génération d’électricité à partir de combustibles fossiles, ont majoré l’intérêt pour l’électricité éolienne, électricité décarbonée.
De plus, la baisse du coût de l’énergie éolienne a conduit au décollage de cette technologie dans les pays du Sud, où les coûts de production d’électricité sont souvent élevés.
La puissance éolienne installée dans le monde est passée de 10 GW en 1998 à 432 GW, dont 12 GW offshore fin 2015. Depuis plusieurs années, la technologie éolienne est celle qui connaît la plus forte croissance dans le monde, talonnée par le solaire. 43,7 % des capacités installées en Europe en 2014 sont éoliennes (source EWEA).
Ce développement foudroyant a totalement occulté le maintien d’activités annexes dans le domaine du pompage éolien mécanique ou dans le domaine des alimentations électriques éoliennes autonomes (maisons isolées, bateaux).
Le présent article ne traite que de la mise en œuvre actuelle de l’électricité éolienne pour son injection dans les réseaux de distribution.
Il ne s’agit donc pas d’un examen exhaustif des applications et des technologies de l’énergie éolienne, mais d’une analyse centrée sur les technologies mises en œuvre pour :
-
construire les aérogénérateurs fournissant de l’électricité aux réseaux ;
-
préparer l’installation de ces aérogénérateurs en centrales éoliennes ;
-
rendre compatible la fourniture discontinue et très variable de l’électricité éolienne avec le fonctionnement normal des réseaux.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
wind energy | wind turbine | wind resource
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 2009 par Jean-Marc NOËL
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Ressource : gisements éoliens
En anglais
1. Contexte actuel
L’énergie éolienne s’est développée d’abord au Danemark dans les années 1980, puis aux États-Unis, en Allemagne et en Inde dans les années 1990. L’Europe et dans une moindre mesure les États-Unis ont dominé longtemps l’industrie éolienne, mais la Chine est aujourd’hui le pays qui compte les premiers constructeurs d’éoliennes et la plus forte capacité éolienne installée avec 145 GW fin 2015.
En Europe, l’énergie éolienne fournit 10 % de la consommation électrique.
Un phénomène marquant est l’augmentation très nette du nombre de pays qui ont mis en place des politiques permettant le développement de l’énergie éolienne. Alors qu’en 2000, il n’y avait encore que 5 pays qui possédaient plus de 500 MW d’éolien, ils étaient 35 en 2014.
Cette croissance très forte s’est accompagnée d’une augmentation rapide du diamètre des rotors d’éolienne, passé en moyenne de 30 m (pour 0,3 MW) au début des années 1990, à 80 m (pour 1,5 MW) en 2000, et 110 m (pour 3 MW) actuellement (2016). Les constructeurs travaillent sur des prototypes de 8 à 10 MW, 170 m, pour le marché offshore.
L’éolienne E126 d’Enercon a un rotor de 127 m pour une puissance de 7,58 MW.
L’éolienne offshore V164-8 de MHI-Vestas a un rotor de 164 m pour une puissance de 8 MW.
L’éolienne AD8-180 a un rotor de 180 m pour une puissance de 8 MW.
Il est difficile de fixer une limite technique à la taille des éoliennes. Les contraintes logistiques, mais aussi l’impact visuel dans les pays riches, sont les principaux freins à l’augmentation de la taille des éoliennes, mais de nouvelles solutions permettront probablement de repousser les limites actuelles.
Le développement contrasté de l’énergie éolienne est bien entendu lié à une répartition inégale du gisement éolien. Mais 2015 montre aussi l’impact négatif d’un cadre réglementaire et politique fluctuant : le développement de l’énergie éolienne s’est effondré au Danemark, en Espagne et en Italie, qui représentaient de grands marchés pour cette forme d’énergie.
Le marché offshore a mis du temps à démarrer à cause de prix élevés....
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Le développement de l’électricité éolienne en France est organisé par le ministère de l’Environnement, de l’Énergie et de la Mer, en relation avec le ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie.
Parmi les organisations les plus impliquées dans ce développement, citons :
-
l’ADEME, Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie http://www.ademe.fr/
-
la DGEMP, Direction générale de l’énergie et des...
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