Dossier : L’éolien, la force du vent

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Décryptages

L'avenir de l'énergie éolienne

L’énergie éolienne constitue un moyen propre et renouvelable de produire de l’électricité (voir le décryptage « L'éolienne, relais de la force du vent »). Son avenir devrait passer notamment par le développement de parcs offshore, si les coûts de développement sont réduits.

L'un des problèmes de l'énergie éolienne est l'intermittence du vent © Thinkstock

Energie éolienne : avantages et inconvénients

Encore aujourd’hui, les avantages et les inconvénients de l’énergie éolienne font l’objet d’âpres discussions. Deux critiques de fond sont souvent portées :

  • pour l’instant, l’électricité éolienne est plus chère à produire que par les moyens classiques (nucléaire, thermique), elle nécessite des subventions, principalement sous forme de tarifs d’achat préférentiels ;
  • dépendant de la force du vent, l’énergie éolienne est « intermittente », de façon non prédictible ni contrôlable, ce qui entraîne de fortes variations de puissanceEn physique, la puissance représente la quantité d'énergie fournie par un système par unité de temps..., voire des arrêts. Toutefois, les gestionnaires de réseaux électriques ont appris depuis longtemps à gérer ces variations (qui touchent d’autres formes de production d’électricité, comme le solaire). Ils considèrent que l’éolien peut couvrir environ 20 % de la demande en électricité sur un grand réseau sans poser de problèmes techniques substantiels.

D’autres solutions sont aussi élaborées pour pallier ces modifications de puissance. On installe ainsi des réseaux d’éoliennes plus étendus géographiquement, qui, par leur interconnexion, peuvent assurer un niveau minimal d’énergie, en jouant sur le « foisonnement » des productions des différentes zones. On cherche également à développer le stockage à grande échelle de l’électricité produite, par des batteries notamment.

Développement dynamique de la filière éolienne

Malgré ces difficultés, l’énergie éolienne se développe à un rythme soutenu dans presque tous les pays du monde, avec une croissance de 10 à 40 % par an. Même si 2013 a marqué un ralentissement, la progression a été impressionnante au niveau mondial : la capacité installée a atteint 318 GW en 2013, soit une progression de 200 GW en cinq ans1.

L’Union européenne est bien placée compte tenu de sa politique de développement actif des énergies renouvelablesOn appelle énergie renouvelable une source d'énergie dont le renouvellement naturel est immédiat ou très rapide.... Elle dispose en 2013 de 117 GW installés, assurant 8 % de sa consommation électrique2. La progression se poursuit, malgré un fléchissement en 2013.

L’offshore, moteur du développement de l’éolien

La feuille de route 2007 pour les sources d’énergie renouvelables de l’Union européenne estime que l’énergie éolienne pourrait représenter 13 % de l’électricité consommée dans l’UE en 2020. Un tiers de cette électricité sera probablement produite par des installations off-shore (en mer, là où les vents sont plus puissants et plus réguliers).

L’Europe a en effet largement misé sur l’off-shore, avec trois pays dominants : le Royaume-Uni, le Danemark et l’Allemagne. L’EWEA (European Wind Energy Association) prédit que la puissance installéeLa puissance électrique installée représente la capacité de production électrique d'un équipement... de l’éolien offshoreTerme anglais désignant les zones et les opérations d'exploration ou d'exploitation pétrolières en mer... va croître de 6,5 GW en 2013 à 40 GW en 2020.

Différentes techniques sont étudiées pour améliorer les technologies d’installation. Actuellement, les éoliennes sont fixées sur le fond sous-marin, ce qui limite leurs zones d’implantation à des profondeurs d’eau inférieures à 30 mètres. Des systèmes d’îles artificielles ou d’éoliennes sur fondations flottantes ancrées jusqu’à 60 mètres de profondeur d’eau sont envisagées et parfois déjà testées.

On examine aussi la possibilité, pour limiter les investissements, d’utiliser des installations pré-existantes dans des champs pétroliers off-shore, en fin d’exploitation, et qui présentent un fort potentiel. Un projet est en cours pour la construction de 200 turbines dans le champ de pétrolePétrole non raffiné. Béatrice, reposant à 45 mètres de fond, chacune avec des pales de 60 mètres pouvant résister aux vents de la Mer du Nord.
 

Et les éoliennes volantes ? Des chercheurs rêvent d’éoliennes qui iraient chercher les vents encore plus haut dans le ciel, là où ils sont beaucoup plus forts et constants. Différents types sont à l’étude ou à l’essai, mais les problèmes techniques et surtout de rentabilité économique sont considérables. Les laddermills, sorte de cerfs-volants géants, sont composés de séries de grandes « ailes » (« kiteplanes ») enfilées sur un très long câble. Ils pourraient exploiter l’énergie éolienne à une altitude de 9 000 mètres, où la vitesse du vent peut être 20 fois supérieure à celle au niveau de la mer. D’autres projets mettent en scènes des ballons gonflés à l’hélium ou des ailes volantes équipées de turbines.

 

Sources :

(1) GWEC (Global Wind Energy Council) 

(2) EWEA (European Wind Energy Association)