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2010 Page 1 Les capacités de léolien Laurent Buquet Ref : negaWatt : chiffres 2004 EWEA : chiffres 2009 Amis de la Terre Midi-Pyrénées.

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1 2010 Page 1 Les capacités de léolien Laurent Buquet Ref : negaWatt : chiffres 2004 EWEA : chiffres 2009 Amis de la Terre Midi-Pyrénées

2 2010 Page Voiture Electricité spécifique Eau chaude sanitaire Cuisson Chauffage Consommation moyenne MWh par an par foyer Energie finale Energie primaire Energie utile n Energie consommée par les ménages (chiffres 2004) : CHALEUR > 50 % Le bilan énergétique français

3 2010 Page 3 Le bilan énergétique français 100 Mtep Biomasse FossilesUraniumRenouvelables Pétrole Gaz Charbon Hydraulique n Energie primaire (chiffres 2004) 1MTEP = 12 TWh = 12 milliards de kWh

4 2010 Page 4 Energies primaire, finale, utile n Centrale nucléaire... et tous types de centrales thermiques u un rendement très mauvais en terme de production électrique Chaleur perdue Chaudière Combustible -> Vapeur Usage final Réseau électrique ,5 30 production brute 38,5 Autoconso. pertes Turbine Vapeur-> Electricité

5 2010 Page 5 Energies primaire, finale, utile n Co-génération Récupération de chaleur Electricité Chaudière Combustible -> Vapeur Turbine Vapeur-> Electricité Pertes 10

6 2010 Page 6 Le scénario négawatt n Division par 4 des émissions de CO2 n Sobriété, Efficacité, Energies Renouvelables Branche énergie Chaleur Electricité Propulsion Mtep Fossiles Uranium Renouvelables

7 2010 Page 7 Le bilan énergétique français n Lefficacité du système énergétique français diminue depuis % 40% 60% pertes production pertes utilisation Propulsion Electricité Chaleur Efficacité système

8 2010 Page 8 Certaines aberrations énergétiques n Le chauffage électrique u Bien quà lutilisation lélectricité ait un bon rendement pour le chauffage (pompes à chaleur >> convecteurs) u Besoins dénormes capacités de production à cause des pointes de consommation hivernales : car lélectricité nest pas stockable Décembre Janvier Chauffage électrique Electricité spécifique Nucléaire, hydraulique en base Centrales thermiques charbon, fioul Puissance appelée moyenne journalière MAX. 80 GW (2002), 94 GW (2010) MIN. 29 GW

9 2010 Page 9 Efficacité énergétique - concrètement n Lélectricité est une énergie noble, difficile à produire : il faut la réserver à ses usages spécifiques : u Eclairage u Machines : moteurs électriques, ordinateurs, appareils électroniques. n Utiliser les combustibles pour le chauffage : individuel ou collectif u Bon rendement u Energie stockable (bois de chauffage, cuve de fioul, réservoir de gaz…), et donc utilisable à la demande en fonction des jours de froid n Co-génération systématique : centrales thermiques, réseaux de chaleur n Privilégier les transports électriques u Transports en commun train, tramways u voitures électriques ??? : pb de rendement du stockage, de la production délectricité verte, de limpact en terme doccupation des sols, de sécurité, etc.

10 2010 Page 10 Efficacité énergétique - concrètement n Isolation des habitations et des bureaux n Constructions neuves : bio-climatiques n Utilisation dappareils électriques économes u ampoules basse consommation u appareils ménagers classe A n Utilisation de chaudières et poêles à haut rendement u chaudières au gaz ou au fioul à condensation ou basse température u poêles à bois, double combustion u foyers fermés et récupérateur de chaleurs dans les cheminées n Transports collectifs plutôt quindividuels u et réduction consommation des voitures (voitures moins puissantes)

11 2010 Page 11 Sobriété énergétique - concrètement n Sobriété individuelle u Douches économes u Température des habitations < 18°C : u Eteindre les appareils électriques en veille, éteindre les lumières, etc.. u Réduire les transports en voiture : privilégier le vélo, les transports en commun, la marche à pied u Réduire les transports en avion : se payser plutôt que se dépayser. n Sobriété collective u Repenser lurbanisation et laménagement du territoire, pour réduire les besoins de déplacement u Réduire fortement léclairage public : routes, autoroutes, villes et villages u Economies dénergie dans les bâtiments publics u Entreprises : politiques déconomie dénergie, visio-conférences plutôt que déplacements en avion, etc...

12 2010 Page 12 Energies renouvelables - concrètement n Solaire pour leau chaude… et le chauffage n Chauffage au bois ou à la biomasse (biogaz, plaquettes) n Electricité : u hydraulique, éolien u Énergie de la mer : hydroliennes (courant), houle, marées u photovoltaïque u co-génération avec des turbines au biogaz u stockage à développer inventer : hydrogène ? stockage mécanique ? n Bio-carburants pour les voitures ??? n Géothermie -> chauffage, co-génération n Production décentralisée et auto-production

13 2010 Page 13 Léolien est-ce que ça marche ? n Lénergie du vent utilisée depuis des siècles Moulin au Portugal Moulin de Rouillac Pompage de l eau Thonier

14 2010 Page 14 Léolien est-ce que ça marche ? n Le principe u Convertir l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique disponible sur un axe. u La rotation de laxe anime une génératrice qui produit de l'électricité. n Les éoliennes sont-elles de grands moulins à vent? u Oui, mais de haute technologie : F matériaux légers et sophistiqués pour la structure des pales, F électromécanique (génératrice), F électronique et automatismes pour la régulation...

15 2010 Page 15 Léolien est-ce que ça marche ? n On distingue le « petit » éolien du « grand » éolien n Petit éolien : sites isolés, petites puissances Grand éolien : les parcs éoliens connectés au réseau 40 à 100 m 40 à 100 m

16 2010 Page 16 Léolien est-ce que ça marche ? n Le « rendement » physique dune éolienne u Récupère environ 40 % de lénergie du vent passant à travers la surface balayée par le rotor F Puissance du vent = énergie cinétique du vent à travers le rotor par seconde F Ex : éolienne de 1,3 MW (15 m/s) - diamètre rotor 60 m à 10 m/s (36 km/h) masse dair à travers la surface du rotor = 35 tonnes / sec. –densité de lair = 1,225 kg / m3 –surface balayée par le rotor > 2800 m² Puissance du vent = 1,75 MW Puissance éolienne = 0,70 MW

17 2010 Page 17 Léolien est-ce que ça marche ? n La courbe de puissance d une éolienne u En-dessous d'un certain seuil ( 4 mètres/seconde), les éoliennes ne fonctionnent plus - ou insuffisamment pour produire de l'énergie. régulation Trop de vent Vent trop faible V 3

18 2010 Page 18 Léolien est-ce que ça marche ? n Quelques chiffres pour évaluer les capacités de léolien u 1 kW = 1000 W 50 ampoules basse consommation, 1 aspirateur 1 kWh : énergie (produite / consommée) par un appareil de 1 kW fonctionnant pendant 1 heure. u 1kW = consommation électrique moyenne de 3 foyers français, hors chauffage électrique u 1 MW = 1000 kW u 1GW = 1000 MW = kW n Puissance des éoliennes u Puissance unitaire : de 1 à 5 MW u Eoliennes actuellement installées en France : 2 à 2,5 MW n Echelle de comparaison u aspirateur ~ 1 kW éolienne ~ 2 MWréacteur nucléaire ~ 1 GW u 10 ha panneaux photovoltaïques : 15 MW crête u Exemple : centrale PV au sol dans le Gers : 8 MW sur 37 ha

19 2010 Page 19 Développement éolien en Europe n Mix électricité

20 2010 Page 20 n Puissance installée par pays Développement éolien en Europe

21 2010 Page 21 Léolien peut-il remplacer le nucléaire ? n Production délectricité en France u 80 % nucléaire u 15 % hydraulique u 5 % énergies fossiles : fuel, gaz, charbon n La volonté politique actuelle se limite à remplacer les 5 % de centrales aux énergies fossiles par des ENR n Peut-on faire mieux ? u Remplacer progressivement le nucléaire par de léolien ? u Cela doit être un des objectifs principaux du développement des énergies renouvelables ! Avec la réduction des émissions de CO 2 u Cest ce qua entrepris lAllemagne : pays leader de léolien et du solaire

22 2010 Page 22 Léolien peut-il remplacer le nucléaire ? n Parc nucléaire français u 58 réacteurs u 62 GW ( MW) n Facteur de charge 75 % u maintenance des centrales

23 2010 Page 23 Léolien peut-il remplacer le nucléaire ? n Comparaison des facteurs de charge u Facteur de charge nucléaire 75 % u Facteur de charge éolien 25 % n 3 MW éolien 1 MW nucléaire... en terme dénergie produite n Pour 62 GW nucléaire il faut 180 GW éolien u Sans compter la baisse de consommation (sobriété/efficacité)… u éoliennes de 2 MW en moyenne (comparé à châteaux deau) u soit environ 900 éoliennes par département n Possibilité de grands parcs offshore : 500 à 1000 MW par parc u ex : 250 x 4 MW ou 200 x 5 MW n Total éolien Allemagne + Espagne 25% du nucléaire français. n Total éolien Europe 45% du nucléaire français.

24 2010 Page 24 Garantie de production? n Foisonnement n Gestion adaptée du réseau électrique u Prédiction F Météo et consommation électrique u Complément hydraulique F mobilisable en 10 minutes u Contrôle du réseau électrique incluant les « petites » unités de production et la consommation F Production dénergie décentralisée et micro-cogénération -> efforts de R&D nécessaires : smart grid n Développer les autres ENR de production délectricité : u Turbines biogaz, hydrolien, photovoltaïque

25 2010 Page 25 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Les paysages : si on comparaît avec les infrastructures existantes... (chiffres 2004) u Il y a environ pylônes haute tension en France

26 2010 Page 26 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Des pylônes dans les champs, les montagnes, les villes et les villages n La production décentralisée délectricité « devrait » diminuer les besoins de transport délectricité n Si on le veut on peut enterrer les lignes

27 2010 Page 27 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Les centrales nucléaires ne sont pas franchement belles Centrale du Blayais

28 2010 Page 28 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Et les relais de téléphones mobiles qui se multiplient ! n Ou les pylônes de radio-télédiffusion

29 2010 Page 29 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Paysages éoliens u Obligation denterrer les lignes électriques sur les parcs u Les chantiers se doivent dêtre exemplaires sur le plan de lenvironnement F minimisation des pistes daccès F travaux de génie civil F intégration paysagère

30 2010 Page 30 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Paysages éoliens u Les parcs éoliens sont libres daccès u Ils nempêchent pas lactivité agricole Goulien - Bretagne

31 2010 Page 31 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Paysages éoliens - Petit diaporama Merdelou-Fontanelles - Aveyron

32 2010 Page 32 Léolien : est-ce une bonne solution ? Merdelou-Fontanelles - Aveyron

33 2010 Page 33 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Dans les zones industrielles à proximité des villes Port de Copenhague

34 2010 Page 34 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Offshore (en mer) Middelgrunden - Danemark

35 2010 Page 35 Léolien : est-ce une bonne solution ? Lastours - Aude

36 2010 Page 36 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Bruit u Contrairement aux idées reçues les éoliennes ne sont pas bruyantes : F 60 dB au pied, 42 dB à 250 m, 36 dB à 500 m F chambre à coucher = 30 dB F bureau = 70 dB F intérieur d une voiture = 85 dB……. marteau piqueur = 120 dB u 2 sources de bruit : F 1) le bruit aérodynamique des pales F 2) vibrations induites par les liaisons mécaniques entre l'arbre du rotor et la génératrice u Réduction du bruit : dénormes progrès ont été faits F 1) profil des pales optimisé, permettant de diminuer la vitesse de rotation F 2) structure d'engrenages de précision et arbres de rotors montés sur amortisseurs

37 2010 Page 37 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Ces critiques il faut les mettre en perspective des bénéfices environnementaux et humains de léolien n Risques daccidents très faibles n Pas de CO ² : aucune émission de gaz à effet de serre en phase dexploitation n Pas de pollution pas d'émission de gaz ni de particules, pas de déchet, pas d'effluent, aucun rejet, respect complet de la qualité de l'air u … hormis un peu dhuile de vidange du multiplicateur n Eolien = énergie propre par excellence

38 2010 Page 38 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Emprise au sol : u Seulement 1% de la surface qu'occuperait une installation de même puissance issue d'un autre type d'énergie. u Une fois les travaux achevés, la nature ou lagriculture reprend ses droits: ici les vaches paissent au pied des machines, là-bas les champs sont remis en culture...

39 2010 Page 39 Léolien : est-ce une bonne solution ? n Démantèlement : u majeure partie en acier (recyclable) u pales : en matériaux composites (difficilement recyclables) u fondations : resteront-elles dans le sol ? u Les éoliennes en fin de vie seront certainement remplacées par des éoliennes neuves

40 2010 Page 40 Le développement de la production électrique ENR en France n Cadre libéral u Financement privé u Tarif garanti F Éolien : 8 c le kWh F PV : 55 c kWh u Développeurs : objectifs de profit, préemption de la ressource par lespace u Objectifs des propriétaires = TRI (le rendement financier) n Politique française u Très variable : on favorise puis on freine des 4 fers u Pas de développement industriel et pas de recherche en France u Priorité absolue sur le nucléaire : en France et pour lexport

41 2010 Page 41 Le développement de la production électrique ENR en France n Emplois induits en France dans léolien u génie civil : chantiers de construction : voirie et réseaux u maintenance et exploitation n Photovoltaïque u très favorisé en 2008, 2009, 2010 u Mais faible productivité (5 à 7 fois plus cher à puissance égale) u Risque : F décrédibiliser dans lopinion la production électrique renouvelable comparée au nucléaire (à cause du faible rendement énergétique du photovoltaïque)

42 2010 Page 42 Le développement de la production électrique ENR en France n Lopposition à léolien sur le terrain u Absence de maîtrise de la richesses produite pour le développement local u Déficit de concertation n Pour un autre modèle de développement u Démocratique u Coopératif ou public u Politique nationale de R&D et de développement industriel dans les ENR F Production électrique F Et autres ENR


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