Le porte-à-porte et les appels de vente sont de plus en plus courants. Les entreprises d’énergie éolienne, en particulier, font partie des entreprises qui cherchent à nous vendre quelque chose par téléphone. Par conséquent, le but de cet essai est d’évaluer les nombreuses technologies existantes, la viabilité des systèmes et les dangers potentiels.
Eole! quoi?! Tourne!
Le résultat de l’énergie solaire est le vent. Comme le soleil a plus ou moins chauffé les masses d’air, leurs températures variables entraînent des mouvements d’air et de vent. Les éoliennes, un autre terme pour les désigner, utilisent des pales pour capter l’énergie éolienne et la convertir en électricité.
Petites éoliennes
Les plus grandes éoliennes disponibles ont maintenant des hauteurs de mât de 175 mètres et plus de 10 mégawatts (la moitié de la Tour Eiffel). En Europe, la petite énergie éolienne est limitée à 36 kW ou à des surfaces de pales inférieures à 200 m2. L’énergie éolienne domestique est souvent limitée à 5 kW et la hauteur des mâts ne dépasse généralement pas 30 m. Selon les règles, seules les éoliennes de plus de 12 mètres de haut ont besoin d’un permis de construire. Il n’y a pas d’exigences administratives en dessous de cette hauteur, à l’exception des zones protégées où la présentation d’un énoncé des travaux est requise. Gardez à l’esprit que si le mât mesure plus de 50 mètres, une analyse d’impact doit être effectuée (notamment pour la protection des oiseaux).
Vent? Je suis d’accord, mais où?
Le vent souffle toujours à la maison, donc pas de problèmes là-bas!
Soyez prudent car même si vous croyez que votre maison est inhabituellement exposée au vent, cette perception pourrait être fausse.
L’éolienne a besoin d’un vent laminaire, et non d’un vent tourbillonnant, pour fonctionner correctement. En raison des nombreux obstacles que l’on peut trouver autour des résidences, il est souvent nécessaire d’avoir un mât d’une hauteur spécifique (>12m) pour trouver la brise laminaire.
Pourquoi faire une étude du vent ?
Il est crucial de comprendre le gisement éolien disponible lors d’une étude pour l’installation d’une éolienne afin de calculer le « potentiel énergétique productible » par l’installation. En effet, même à une distance de quelques centaines de mètres, le vent n’est pas systématiquement dispersé (loin de là) (altitudes, obstacles naturels, etc.). Par conséquent, une étude unique doit être menée pour établir la vitesse typique du vent pour un endroit particulier. Un anémomètre, qui mesure la vitesse du vent, et une girouette, qui mesure la direction du vent, sont tous deux utilisés pour cela. Ces deux facteurs sont souvent évalués tout au long d’une année. Sans ces informations, aucune installation significative n’est imaginable.
Mât de mesure
Pour les grandes éoliennes, la solution consiste à ériger un mât de mesure. Les capteurs montés sur le poteau enregistrent généralement la vitesse du vent pendant un an à différentes altitudes. À l’aide de données collectées sur une période de dix ans auprès des stations météorologiques les plus proches, les valeurs acquises seront ensuite corrélées (coefficient). Bien que coûteuse, cette étude est raisonnablement précise (avec une marge d’erreur de 5 à 10 %). (installation du mât, exploitation des mesures, etc.).
Le modèle mathématique
La vitesse du vent à un endroit spécifique peut être calculée analytiquement grâce à des modèles de calculs (en mathématiques). En fait, le modèle peut déterminer le potentiel à un certain endroit pour une hauteur de mât donnée puisque chaque caractéristique (obstacle naturel, altitude, etc.) a un coefficient qui, combiné aux vitesses du vent recueillies par les stations météorologiques, permet au modèle de le faire. Cette enquête permet des réponses rapides et est surtout nettement moins coûteuse malgré sa moindre précision (incertitude allant jusqu’à 30%).
un moyen d’éradication, des cartes des vents
La vitesse moyenne du vent est indiquée par les cartes des vents, mais seulement à l’échelle régionale (voir un département pour des informations plus précises). Baser une étude d’installation d’une éolienne sur ces vitesses serait tout sauf une bonne idée. Si un installateur utilise ces cartes comme guide, nous ne pouvons que vous conseiller fortement de suivre son exemple et de lui souhaiter « bonne chance ».
horizontalement ou verticalement?
Il existe de nombreux types d’éoliennes pour obtenir de meilleurs rendements. Les deux formes de base des éoliennes sont logiquement verticales et horizontales.
Éoliennes horizontales
Ce sont sans conteste les plus typiques et celles employées par les grandes puissances. Bien que certains petits modèles aient quatre ou même cinq lames, ils en ont souvent trois. Selon la direction d’où vient le vent, les éoliennes verticales doivent pouvoir tourner pour le capter le plus possible. La capacité des petites éoliennes à tourner avec le vent est souvent due à la « dérive de queue » du système (contrairement aux grandes éoliennes où cela se fait via des régulateurs). Les performances de ce système, qui est le plus ancien et le plus utilisé, sont nettement plus sûres.
Éoliennes verticales
Il existe de nombreuses configurations distinctes d’éoliennes à axe vertical. Ils sont fréquemment utilisés en milieu urbain car ils peuvent rapidement capter le vent de n’importe quelle direction. Ainsi, même en présence de courants d’air, ils peuvent générer de l’énergie. La très grande diversité, cependant, montre qu’aucun ne se démarque des autres. Ils sont tous de nature similaire. Lorsqu’on y regarde de plus près, seul un petit nombre de modèles font l’objet d’une publicité vraiment large; les autres sont en cours de développement ou fonctionnent mal.
Précautions à prendre
En plus des problèmes de construction avec un entrepreneur négligent ou peu fiable, il y a d’autres dangers à éviter.
Bruit
Les plaintes relatives au bruit des éoliennes sont courantes. Les grandes éoliennes sont en fait relativement silencieuses (« wooof » lorsque les pales passent devant le mât). Je vous suggère de visiter un parc éolien afin que vous puissiez vous faire votre propre opinion. De plus, ils sont situés dans des endroits incroyablement peu peuplés ou peut-être abandonnés. Par conséquent, le bruit est une préoccupation trompeuse pour les énormes éoliennes. D’un autre côté, parce que les petites éoliennes peuvent être érigées n’importe où et sont donc proches des maisons, le bruit pourrait être un problème. Il est préférable de visiter une installation existante pour entendre le bruit que le modèle crée de première main afin de minimiser les perturbations dans votre quartier et pour votre propre confort.
Puissance au maximum, la limite de Betz
Cette section de l’article est nettement plus technique, mais elle est incontestablement la plus cruciale. Je vais donc essayer d’être le plus disponible possible. Il y a un fichier Excel ici, vous n’avez donc pas besoin de faire de calculs. L’objectif est d’estimer la puissance théorique maximale qu’une éolienne peut générer par rapport à la vitesse du vent. La puissance que le fabricant nous fournit sera ensuite utilisée à titre de comparaison. Les fabricants qui affichent des chiffres impossibles à atteindre ou des rendements de 90% ou plus sont instantanément disqualifiés. Au passage, il est à noter que, malheureusement, contrairement à d’autres industries, il n’existe pas de label spécifique pour les installateurs d’éoliennes domestiques (Ex: Le label Qualibois pour les installateurs de chauffage au bois.)
Abordons brièvement la limite de Betz avant d’entrer dans le vif du sujet. La plus grande puissance (théorique) qui peut être extraite du vent peut être calculée à l’aide d’équations de mécanique des fluides, en particulier celles de Bernoulli.
Les vieilles tondeuses, par exemple, produisaient un fort champ magnétique qui interférait avec les ondes, en particulier la télévision. Pour votre confort et celui de vos voisins, demandez à visiter deux ou trois installations en plus du bruit afin de déterminer si de tels problèmes sont présents.
Le placement sur pignon est la réponse pour éviter cela.
Une éolienne domestique peut être installée de deux façons : sur un poteau ordinaire ou sur un pignon. En réalité, ce dernier choix doit être éliminé. En effet, cela additionne tous les inconvénients. Une éolienne montée sur un pignon aura donc un rendement moindre en raison des perturbations dues au vent causées par le toit. Le lien direct du mât avec la construction de la maison soulève des préoccupations concernant les problèmes de vibrations et de bruit. Étant donné que l’éolienne force le pignon à travailler en « flexion », une position pour laquelle le mur n’était pas prévu, il y a aussi un risque pour la maison elle-même. à prévenir.
Investissements et réussite financière
Les investissements sont incroyablement imprévisibles. Évidemment, cela dépend de la capacité installée ainsi que d’autres facteurs tels que la recherche préparatoire. Une éolienne de 2 kW coûte environ 10 000 euros.
Crédit d’impôt
Le crédit d’impôt pour éoliennes résidentielles est de 30% du coût des travaux, comme tous les autres (Mesures de Ségolène Royal).
Tarif de rachat
Depuis le 1er janvier 2014, le tarif de rachat garanti est de 8,2 cents le kWh pour une période de 15 ans. Cependant, il est possible de relier directement l’éolienne au réseau de votre maison. Pour cette raison, la production n’utilisera pas d’énergie, pour laquelle ErDF facture généralement 11ct € / kWh, et sera plutôt utilisée directement. La question de la discontinuité en est grandement exacerbée. Dans ce dernier scénario, il est essentiel de consommer de l’électricité en permanence (comme c’est souvent le cas avec le réfrigérateur, le chauffe-eau, etc.) afin d’éviter la perte de l’électricité produite.
Période de retour sur investissement
À l’aide de notre feuille de calcul, vous pouvez déterminer la période de remboursement (2e onglet).
Conclusion
L’installation d’une éolienne domestique est particulièrement peu rentable en l’absence d’un tarif de rachat favorable. De plus, certains fabricants font des déclarations de performance qui sont tout simplement impossibles à satisfaire, même en théorie, ce qui mine gravement la crédibilité de cette industrie. Néanmoins, les panneaux solaires photovoltaïques (qui sont beaucoup plus rentables) peuvent être un choix fascinant si vous essayez de produire de l’électricité renouvelable.