LES EOLIENNES

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1 I. Table des matières II. GENERALITE SUR LES EOLIENNES .................................................................................. 4 1. Etymologie : ................................................................................................................................... 4 2. Historique :..................................................................................................................................... 4 3. Les éléments d’une éolienne : ........................................................................................................ 4 a) La nacelle : ................................................................................................................................. 5 b) Le Rotor : ................................................................................................................................... 5 c) Système de verrouillage du rotor : ............................................................................................. 6 d) L’arbre principal ........................................................................................................................ 6 e) Le multiplicateur ........................................................................................................................ 6 f) Arbre rapide ............................................................................................................................... 6 g) La génératrice............................................................................................................................. 6 h) La girouette et l’anémomètre : ................................................................................................... 6 i) Le pivot d’orientation : .............................................................................................................. 6 j) Le mat ........................................................................................................................................ 6 k) Les fondations ............................................................................................................................ 7 III. Principe de fonctionnement d’une éolienne : ............................................................................ 8 IV. Les types d’éolienne ..................................................................................................................... 9 1. Les éoliennes à axe horizontal ....................................................................................................... 9 a) Les éoliennes à rotation lente ..................................................................................................... 9 b) Les éoliennes à rotation rapide................................................................................................... 9 2. Les éoliennes à axe vertical ........................................................................................................... 9 c) Les éoliennes à axe vertical de type Darrieus .......................................................................... 10 d) Les éoliennes à axe vertical Savonius : .................................................................................... 10 V. Les critères d’implantation d’une éolienne : ............................................................................... 10 3. Le vent : ....................................................................................................................................... 10 4. Autres critères : ............................................................................................................................ 11 VI. Les modes d’exploitation de l’énergie éolienne : ..................................................................... 11 1. Les éoliennes offshores : .............................................................................................................. 12 2. Les éoliennes onshores : .............................................................................................................. 12 VII. Coût et rendement d’une éolienne : ......................................................................................... 12 3. Le rendement : ............................................................................................................................. 12 4. Le coût : ....................................................................................................................................... 13 VIII. Avantages et inconvénients des éoliennes : .......................................................................... 13 1. Avantages..................................................................................................................................... 13

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I. Table des matières

II. GENERALITE SUR LES EOLIENNES .................................................................................. 4

1. Etymologie : ................................................................................................................................... 4

2. Historique :..................................................................................................................................... 4

3. Les éléments d’une éolienne : ........................................................................................................ 4

a) La nacelle : ................................................................................................................................. 5

b) Le Rotor : ................................................................................................................................... 5

c) Système de verrouillage du rotor : ............................................................................................. 6

d) L’arbre principal ........................................................................................................................ 6

e) Le multiplicateur ........................................................................................................................ 6

f) Arbre rapide ............................................................................................................................... 6

g) La génératrice............................................................................................................................. 6

h) La girouette et l’anémomètre : ................................................................................................... 6

i) Le pivot d’orientation : .............................................................................................................. 6

j) Le mat ........................................................................................................................................ 6

k) Les fondations ............................................................................................................................ 7

III. Principe de fonctionnement d’une éolienne : ............................................................................ 8

IV. Les types d’éolienne ..................................................................................................................... 9

1. Les éoliennes à axe horizontal ....................................................................................................... 9

a) Les éoliennes à rotation lente ..................................................................................................... 9

b) Les éoliennes à rotation rapide................................................................................................... 9

2. Les éoliennes à axe vertical ........................................................................................................... 9

c) Les éoliennes à axe vertical de type Darrieus .......................................................................... 10

d) Les éoliennes à axe vertical Savonius : .................................................................................... 10

V. Les critères d’implantation d’une éolienne : ............................................................................... 10

3. Le vent : ....................................................................................................................................... 10

4. Autres critères : ............................................................................................................................ 11

VI. Les modes d’exploitation de l’énergie éolienne : ..................................................................... 11

1. Les éoliennes offshores : .............................................................................................................. 12

2. Les éoliennes onshores : .............................................................................................................. 12

VII. Coût et rendement d’une éolienne : ......................................................................................... 12

3. Le rendement : ............................................................................................................................. 12

4. Le coût : ....................................................................................................................................... 13

VIII. Avantages et inconvénients des éoliennes : .......................................................................... 13

1. Avantages ..................................................................................................................................... 13

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e) L’énergie éolienne est sûre ...................................................................................................... 13

f) L’énergie éolienne est fiable .................................................................................................... 13

g) Les éoliennes occupent peu de terrain ..................................................................................... 13

h) L’énergie éolienne peut et doit respecter le paysage : ............................................................. 13

2. Les problèmes qui se posent : ...................................................................................................... 14

IX. Les Parcs éoliens au Maroc :..................................................................................................... 14

1. Le Parc éolien "Abdelkhalek Torres" à Koudia Al Baida :......................................................... 14

2. Le Parc éolien "Amogdoul" : ....................................................................................................... 15

3. Le Parc éolien de Dahr Saadane : ................................................................................................ 16

X. L’avenir de l’énergie éolienne : ................................................................................................... 16

1. Définition de l’éolienne offshore : ............................................................................................... 16

2. L’offshore à la base du développement de l’éolien : ................................................................... 17

3. Un tiers de l’énergie éolienne sera produite par des installations offshores : .............................. 17

4. Rendement : ................................................................................................................................. 18

5. Impact sur l’environnement : ....................................................................................................... 18

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INTRODUCTION :

Le vent est une énergie naturelle capable de créer de l'électricité ou une force

mécanique : c’est. Le mot éolien vient du grec « Éole », dieu du vent, signifiant « rapide » «

vif » et qui désignait dans l’antiquité grec le dieu du vent. Ce mot est également utilisé pour

nommer les machines qui utilisent cette énergie : les éoliennes.

L’utilisation de cette énergie n’a aucun effet néfaste pour l’environnement. Ceci fait

d’elle une énergie propre qui est une réelle alternative au problème de gestion des déchets

nucléaires et aux émissions de gaz à effet de serre. Les éoliennes représentent également une

chance pour plus de deux milliards de personnes isolées d’accéder enfin à l’électricité. De plus,

peu coûteuses à long terme, elles sont une véritable possibilité d'économie au vue de la

consommation croissante en énergie. Malheureusement leur implantation n'est pas possible

dans tous les lieux, notamment dans les sites naturels protégés. Par ailleurs le bruit qu’elles

émettent et leur esthétique dérangent certains riverains. Ainsi leur potentiel d'énergie d'avenir

n'est pas encore exploité au maximum.

De cette façon nous pouvons nous demander si les éoliennes sont adaptables à tous les milieux,

autant d’un point de vue topographique qu'humain. Nous verrons pour cela quelques généralités

sur les éoliennes dans une première partie, puis les conditions topographiques nécessaires à leur

implantation pour finir avec l'impact sur l'activité humaine.

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II. GENERALITE SUR LES EOLIENNES

1. Etymologie :

Le mot " éolienne " vient du grec (Éole), le dieu des vents. Le terme signifie également

" Rapide ", " Vif " ou " Inconstant ".

2. Historique :

Depuis l'Antiquité, les moulins à vent convertissent l'énergie éolienne en énergie mécanique

(généralement utilisé pour moudre du grain). De nos jours, on trouve encore des éoliennes

couplées à des pompes à eau, généralement utilisées pour irriguer des zones sèches, assécher

des zones humides, ou abreuver le bétail.

En 1888, Charles F. Brush construit une petite éolienne pour alimenter sa maison en

électricité, avec un stockage par batteries.

La première éolienne " industrielle " génératrice d'électricité est développée par le danois

Poul La Cour en 1890, pour fabriquer de l'hydrogène par électrolyse. Dans les années

suivantes, il crée l'éolienne Lykkegard, dont il aura vendu 72 exemplaires en 1908.

Une éolienne expérimentale de 800 KVA a fonctionné de 1955 à 1963 en France, à

Nogent-le-Roi, dans la Beauce. Elle avait été conçue par le Bureau d'Etudes Scientifiques et

Techniques de Lucien Romani et exploitée pour le compte d'EDF. Simultanément, deux

éoliennes Neyrpic de 130 et 1 000 KW furent testées par EDF à Saint-Rémy-des-Landes

(Manche). Il y eut également une éolienne raccordée au secteur sur les hauteurs d'Alger (Dély-

Ibrahim) en 1957.

Cette technologie a été quelque peu délaissée par la suite et il faudra attendre les années

1970 pour que le Dnemark reprenne les développements d'éoliennes.

3. Les éléments d’une éolienne :

L'éolienne est composée de trois grandes parties : la nacelle, le mat et les fondations.

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a) La nacelle :

La nacelle comprend tous les éléments mécaniques qui permettent de transformer l'énergie

mécanique produite par les pales en énergie électrique. Les pales, l'anémomètre et le rotor

sont fixés dessus. A l'intérieur se trouvent la boîte de vitesse, la génératrice, les systèmes de

contrôles, le capteur de température (huile de la boite de vitesse afin de distinguer une usure

prématurée), le capteur de vibration et le capteur de vitesse (une éolienne commence à tourner

à partir de 20km/h, est à sa pleine puissance à 60km/h, et les pales arrêtent de tourner lorsque

le vent dépasse 90km/h). La nacelle se situe à environ 60 mètres au dessus du sol et les pales

mesurent (sur une éolienne de 100 mètres) environ 32 mètres.

b) Le Rotor :

Il est constitué des pales et du nez. Des études ont été faites dans des souffleries afin de

déterminer le nombre optimal de pales pour le fonctionnement de l'éolienne. Il a été démontré

que moins les pales sont nombreuses, plus l'éolienne met du temps pour démarrer et

inversement. De plus, lorsque l'éolienne a deux pales, les vibrations sont très fortes et rendent

ainsi l'éolienne fragile. Lorsqu'elle en possède plus de trois, les pales sont perturbées par l'air

déplacé par la pale précédente. Le rendement s'en trouve ainsi réduit. Ainsi le nombre optimal

de pales pour le fonctionnement d'une éolienne est de trois. Les pales sont torsadées afin

d'offrir plus de surface au vent et peuvent aussi s'orienter. Cette partie qui est reliée au

multiplicateur par l'arbre principal est toujours orientée de façon à être face au vent grâce à la

girouette et à l'anémomètre.

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c) Système de verrouillage du rotor :

C'est là que se situent les freins qui s'activent si la vitesse du vent est supérieure à 90km/h

et qui empêchent ainsi le rotor de tourner.

d) L’arbre principal

Il est entraîné par les pales et tourne à vitesse assez basse avec beaucoup de force.

e) Le multiplicateur

L'arbre principal tourne lentement transmettant une très grande force de rotation au

multiplicateur. Celui-ci transforme ensuite cette force : au lieu d'une rotation lente avec une

grande force, on obtient une rotation rapide avec une petite force.

f) Arbre rapide

Il relie la génératrice et le multiplicateur. Sa rotation est donc rapide (environ 1500 tr/min)

mais la force est plus faible.

g) La génératrice

La génératrice transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. Elle est soit

directement sur l'axe de l'aéromoteur, soit entraînée par un multiplicateur. La fréquence de

rotation est égale au diamètre de l'hélice. Elle diminue quand le diamètre augmente donc on

doit parfois augmenter la fréquence.

h) La girouette et l’anémomètre :

Ces deux instruments permettent de connaître respectivement l'orientation du vent et sa

vitesse. Ils sont placés derrière les pales. Ils prennent les mesures entre deux passages de pales

et établissent une moyenne.

i) Le pivot d’orientation :

Le pivot d'orientation permet à la machine de présenter l'hélice face au vent quelque soit sa

direction. Il ne fait pivoter que la nacelle.

j) Le mat

Le mat est constitué de trois parties, qui sont reliées par des boulons qui ne sont pas serrés

au maximum pour permettre une certaine extension. Les boulons s'étirent, il faut donc les

resserrer régulièrement. Le courant est produit en 690V continus en haut de l'éolienne. Il est

apporté en bas de l'éolienne par des câbles qui passent dans le mat puis est transformé en

20 000V alternatif par un puissant transformateur. De plus, il doit être assez robuste pour

résister à une éventuelle surcharge due au givre ou à un vent trop fort.

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La première partie contient un ordinateur qui permet de contrôler le fonctionnement de

l'éolienne. C'est cet ordinateur qui, grâce aux informations mesurées par l'anémomètre et la

girouette dit à l'éolienne de freiner ou d'arrêter ses pales si le vent va trop vite ou encore de bien

orienter le rotor face au vent. Un compteur de tours y est attaché, qui permet, si l'éolienne

continue de s'orienter dans le même sens pendant une longue période, de faire tourner l'éolienne

dans l'autre sens afin d'empêcher les câbles de trop se torsader. Cette partie est la première à

être posée.

k) Les fondations

Les fondations sont en béton armé, ce sont des blocs d'environ 100 tonnes voir plus,

enterrés à 5 à 6 mètres de profondeur. Au dessus de ces fondations, une autre dalle est coulée

afin de fixer la première partie du mat.

Figure 1 : Coulage du béton pour réaliser les fondations d'une éolienne

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III. Principe de fonctionnement d’une éolienne :

Figure 2: Processus de fonctionnement

Le vent fait tourner les pales de l'éolienne qui entraînent le multiplicateur. L'axe qui relie

les pales au multiplicateur tourne donc assez lentement mais avec un fort couple (force avec

laquelle quelque chose tourne). Ce multiplicateur entraîne lui-même la génératrice. L'axe qui

les relie tourne plus vite et avec un couple moindre.

Les câbles conduisent le courant depuis la génératrice asynchrone de l'éolienne vers la base

de la tour. Cependant, si par hasard l'éolienne continue de s'orienter dans le même sens pendant

une longue période, les câbles finiront par être de plus en plus torsadés. Les éoliennes sont donc

munies d'un compteur de la torsion des câbles qui avisera le contrôleur électronique lorsqu'il est

l'heure de dérouler les câbles.

Le courant est produit en 690V continus en haut de l'éolienne. Il est apporté en bas de

l'éolienne par des câbles puis transformé en 20 000V alternatif (haute tension) par un puissant

transformateur.

Les câbles à haut voltage sont ensuite enterrés pour arriver à un poste de livraison commun

à toutes les éoliennes du champ, La Haute Tension permet au courant de parcourir de grandes

distances, sachant que les pertes électriques sont divisées par quatre lorsque la tension double.

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Il y a entre 8 et 10% de perte d'électricité pendant le transport dans le sol. Ce poste source

permet de raccorder les éoliennes au réseau électrique.

Là, les lignes se divisent. D'un côté, la ligne haute tension est raccordée à la ville et fournit

une certaine quantité de courant aux habitants ainsi fournis en courant 220V qui fait

fonctionner les différents appareils de la maison. De l'autre, le courant est encore transformé en

courant de tension de 63 000V ou 90 000V.

Les lignes sont alors raccordées à des postes de transformation qui augmentent la tension

afin de faciliter le transport tout en diminuant les pertes. Le courant circule alors dans des

lignes très haute tension. La tension peut y avoisiner les 400 000V. Les centrales électriques

(nucléaires, thermiques ou encore hydrauliques) sont aussi raccordées à ces postes de

transformation en courant à très haute tension.

IV. Les types d’éolienne

1. Les éoliennes à axe horizontal

Les éoliennes à axe horizontal dites "à hélice" sont les plus répandues, grâce à la

simplicité de leur conception et à leurs performances d'ensemble.

Il s'agit de modèles installés au sommet d'un pylône et équipées d'un système d'orientation par

rapport au vent. Il existe deux types d'éoliennes à axe vertical, qui se distinguent par le nombre

de pales de l'hélice : les éoliennes à rotation lente, dites "multi pales" et les éoliennes à rotation

rapide, appelés "aérogénérateurs".

a) Les éoliennes à rotation lente

Les éoliennes à rotation lente "multi pales" sont utilisées depuis des dizaines d'années dans

les campagnes. Leur fonction quasi-exclusive est de servir au pompage de l'eau.

b) Les éoliennes à rotation rapide

Les éoliennes à rotation rapide, à deux ou trois pales, forment l'essentiel du marché. leur

fonction essentielle étant de produire de l'électricité, elles sont dénommées "aérogénérateurs".

Au-delà d'une certaine puissance, ces éoliennes sont souvent pourvues d'une hélice à pas

variable, qui permet de modifier l'inclinaison des pales en fonction de la direction du vent.

2. Les éoliennes à axe vertical

Les éoliennes à axe vertical sont adaptées aux vents irréguliers, et donc plus adaptées aux

villes. Elles possèdent l'avantage de ne pas nécessiter de système d'orientation par rapport à la

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direction du vent, mais elles sont en général de conception compliquée, avec des technologies

encore récentes et une productivité assez faible. De plus, il faut un permis de construire puisque

la hauteur prise en compte est celle de l’équipement par rapport au sol, donc plus de douze

mètres dans le cas d’un immeuble.

Les deux principaux modèles sont de type "Savonius" et "Darrieus" :

c) Les éoliennes à axe vertical de type Darrieus

Souffrant de performances inférieures aux éoliennes classiques, les éoliennes à axe vertical

de type Darrieus sont encore très peu répandues. Leurs fonctionnalités conviennent toutefois

bien à l'intégration au bâtiment et à l'installation dans des zones extrêmes, par exemple comme

observatoire. Leur particularité est de n'être pas contraintes par les limites quant à la taille des

pales et à leur vitesse de rotation. Leur encombrement est plus faible et, du fait du

positionnement du moteur à la base de la structure, parfois plus économique.

d) Les éoliennes à axe vertical Savonius :

Plus sophistiquées et autorisant une puissance plus grande que les éoliennes de type

Darrieus, les éoliennes à axe vertical de type Savonius restent toutefois moins performantes que

les éoliennes classiques. Leur rendement, qui ne dépasse pas 50 % de la limite de Betz, les

empêche de développer de fortes puissances et elles comportent également l'inconvénient de ne

pas pouvoir démarrer toutes seules. Elles sont toutefois peu encombrantes, plus économiques et

leur apparence plus discrète les rend facilement intégrables dans les bâtiments.

V. Les critères d’implantation d’une éolienne :

3. Le vent :

L'efficacité d'une éolienne dépend de son emplacement. En effet, la puissance fournie

augmente avec le cube de la vitesse du vent, raison pour laquelle les sites sont d'abord choisis

en fonction de la vitesse et la fréquence des vents présents. Un site avec des vents d'environ 30

km/h de moyenne sera environ 8 fois plus productif qu'un autre site avec des vents de 15 km/h

de moyenne. Une éolienne fonctionne d'autant mieux que les vents sont réguliers et fréquents.

Un autre critère important pour le choix du site est la constance de la vitesse et de la direction

du vent, autrement dit la turbulence du vent. En effet, en règle générale, les éoliennes sont

utilisables quand la vitesse du vent est supérieure à une valeur comprise entre 10 et 20 km/h,

sans toutefois atteindre des valeurs excessives qui conduiraient soit à la destruction de

l'éolienne, soit à des coûts de construction et de maintenance prohibitifs. La vitesse du vent doit

donc être comprise le plus souvent possible entre ces deux valeurs pour un fonctionnement

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optimal de l'éolienne. De même, l'axe de rotation de l'éolienne doit rester la majeure partie du

temps parallèle à la direction du vent. Même avec un système d'orientation de la nacelle

performant, il est donc préférable d'avoir une direction de vent la plus stable possible pour

obtenir un rendement optimal.

4. Autres critères :

D'autres critères sont pris en compte pour le choix du site :

La nature du sol : il doit être suffisamment résistant pour supporter les fondations de

l'éolienne. Ce critère n'est pas déterminant car dans le cas d'un sol meuble, des pieux

seront alors enfoncés sous les fondations de l'éolienne.

L'accessibilité du site (virages, pente, passage de ponts) nécessaire au transport des

différents éléments de l'éolienne (pales, tour, nacelle) et des grues nécessaires à son

montage. Cette contrainte peut limiter la puissance maximale installable par machine

La connexion au réseau électrique : Pour cela, les petites fermes d'éoliennes sont le

plus souvent situées à proximité d'un poste de transformation haute tension afin de

diminuer le coût de raccordement qui est directement fonction de la distance à ce poste.

Pour les grosses fermes éoliennes, le réseau doit être en mesure de supporter l'énergie

produite, et son renforcement est parfois nécessaire (renforcement ou création de poste

de transformation). Le raccordement est plus coûteux dans le cas des projets offshores,

mais les sites sont beaucoup plus ventés et les contraintes grandement plus faibles.

Les éoliennes peuvent avoir un impact sur les oiseaux (collision, dégradation de

l'habitat...). Aussi, Birdlife International a fait un certain nombre de recommandations

au Conseil de l'Europe à ce sujet [4]: les réserves naturelles, les routes migratoires

importantes (cols), etc. sont des lieux à éviter pour la sauvegarde des oiseaux

Même si les éoliennes de dernière génération sont relativement silencieuses, une étude

de l'impact sonore sur les habitations est effectuée avant l'implantation des parcs

éoliens. En fonction du résultat, cette implantation peut être modifiée afin de respecter

la réglementation (émergence maximale de 5 dB(A) le jour et 3 dB(A) la nuit[5]). La

distance entre les éoliennes et les habitations est généralement de 300 m. À environ 500

m, elles sont inaudibles ou très peu audibles et leur bruit est généralement couvert par le

bruit du vent.

VI. Les modes d’exploitation de l’énergie éolienne :

On distingue deux modes :

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Les éoliennes terrestres dites «onshore» sont installées sur la terre.

Les éoliennes marines dites «offshore» sont installées en mer.

1. Les éoliennes offshores :

Une éolienne offshore _littéralement, au large terme francisé en _ « éolienne

extraterritoriale » ou « éolienne en mer », fonctionne de la même manière qu'une éolienne

terrestre, mais est implantée en mer pour mieux utiliser l'énergie du vent afin de produire de

l'électricité grâce à une turbine.

Ses coûts de production et d'installation sont supérieurs à ceux des éoliennes terrestres

classiques, mais son rendement est plus élevé car elle bénéficie d'un vent plus fort et plus

régulier.

Un des inconvénients des installations offshores est le risque qu'il fait courir à la navigation

si la signalisation tout-temps n'est pas mise en place.

Un des avantages est qu'il crée un ilot propice aux espèces qui ont besoin d'un récif pour se

développer.

2. Les éoliennes Onshores :

Par opposition à l'Éolien offshore, l'éolien « onshore » (à l'intérieur des côtes) ou éolien

terrestre désigne toutes les éoliennes installées sur la terre ferme.

On distingue par ailleurs deux typologies d’installations :

industrielle : les grands parcs éoliens (ou « fermes éoliennes ») raccordés au réseau

électrique.

domestique : des petites éoliennes installées chez les particuliers.

VII. Coût et rendement d’une éolienne :

3. Le rendement :

La production électrique d’une éolienne dépend d’une part du diamètre du rotor

(ou moyeu) et de la vitesse du vent (en m/s).

Exemple : Une éolienne de 600 kWh recevant un vent de 7.0 m/s à la hauteur des

palles, et donc du rotor, verra sa production annuelle s’élever autours de 1.5 millions de

kWh.

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4. Le coût :

Le coût de l’implantation d’une éolienne comprend 3 critères :

L’installation (fondations, construction de voie…) comprenant également le

transport du système.

Coût de l’éolienne (1 000 euros par kWh installé)

Exemple : Une machine de 200 kWh coûtera 200 000 euros.

Coût du terrain selon le propriétaire.

VIII. Avantages et inconvénients des éoliennes :

1. Avantages

e) L’énergie éolienne est sûre

L’énergie éolienne ne rejette aucune substance dangereuse dans l’environnement et

n’engendre aucun déchet.

L’énergie éolienne est d’une sécurité incontestée. Le peu d’accidents fatals enregistrés

dans le monde de l’industrie éolienne sont liés aux travaux de construction et de maintenance.

f) L’énergie éolienne est fiable

Une éolienne de haute qualité a un taux de disponibilité de plus de 98 pour cent, c’est à

dire que les éoliennes sont opérationnelles en moyenne 99 pour cent des heures de l’année.

g) Les éoliennes occupent peu de terrain

Les éoliennes et les voies d’accès occupent moins de un pour cent de la surface d’un parc

éolien moyen.

h) L’énergie éolienne peut et doit respecter le paysage :

Les éoliennes sont évidemment très visibles puisque, pour être rentables, elles doivent

être situées en terrain exposé et venté.

Un design plus élaboré, un choix judicieux des couleurs et de soigneuses études de

visualisation avant installation peuvent grandement améliorer l’impact visuel des fermes

éoliennes.

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Comme d’autres fabrications humaines, des éoliennes et des parcs éoliens bien conçus

peuvent créer d’intéressantes perspectives et façonner le paysage avec de nouvelles formes

architecturales.

Taille de l’éolienne

Implantées localement, les éoliennes peuvent permettre de répondre à des besoins électriques

de masse tout comme à des besoins domestiques limités, selon la taille de l’éolienne.

2. Les problèmes qui se posent :

L’énergie éolienne dépend de la puissance et de la régularité du vent.

C’est une source d’énergie intermittente.

Les zones de développement sont limitées.

Les éoliennes peuvent susciter des conflits d’usage d’ordre environnemental comme

les nuisances visuelles et sonores.

Il peut exister des conflits d’utilisation de l’espace terrestre ou marin avec les autres

usagers (exemple : pêcheurs, plaisanciers).

IX. Les Parcs éoliens au Maroc :

1. Le Parc éolien "Abdelkhalek Torres" à Koudia Al Baida :

Figure 3: Le Parc Eolien "Abdelkhalek Torres" à Koudia Al Baida

Le Parc Eolien "Abdelkhalek Torres" à Koudia Al Baida est situé au Nord du Maroc à

la pointe de l'Afrique sur le détroit de Gibraltar à moins de 20 kilomètres du continent

Européen (Espagne).

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Avec une capacité installée de 54 MW opérationnelle depuis l'année 2000, le parc de

Koudia Al Baida près de la ville de Tétouan représente un des plus anciens parcs Eoliens

d’Afrique. Il est également l'un des plus productifs.

Plus de 206 000 MWh/an d'électricité éolienne sont actuellement générés par

quelques 90 aérogénérateurs de la catégorie des 600 kW. Si cette électricité devrait être fournie

par une centrale à Charbon, ce seraient près de 230 000 Tonnes de Dioxyde de Carbone qui

auraient été rejetées dans l'atmosphère. L'effet équivalent visant à fixer cette quantité de

dioxyde de carbone de l'atmosphère aurait nécessité la plantation de plus de 12 millions

d'arbres.

Afin de préserver l'habitat naturel, de larges couloirs de quelques centaines de mètres ont été

aménagés sur les cimes inhabitées entre les Aérogénérateurs pour permettre le passage des

oiseaux migrateurs. Des études statistiques ont prouvé que l'impact de ce Projet sur

l'écosystème local restait négligeable.

2. Le Parc éolien "Amogdoul" :

Entré en opération le 13 Avril 2007, le parc éolien "Amogdoul" à une capacité de 60

MW. Situé dans la région d'Essaouira sur la côte Atlantique du Maroc (à quelques 400

kilomètres au Sud de la ville de Casablanca) , le Parc Eolien d'Amogdoul a permis de mettre en

évidence la ressource éolienne des vents Alizés dans la région.

Situé sur l'une des pointes les plus occidentales des côtes Atlantiques centrales du

Maroc (le cap Sim), ce parc éolien jouit d'un accès aux vents alizés assez particulier. Le parc

éolien d'Amogdoul se trouve en effet à plus de 600 km au Nord des côtes Sahariennes, alors

qu'il bénéficie du même régime de vents Alizés.

Figure 4:Le parc éolien "Amogdoul"

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Ainsi, ce parc éolien reste assez proche des centres de consommation urbains intégrés

au réseau électrique marocain en y injectant une production moyenne annuelle assez

significative de 210 GWH. Celle-ci est fournie par 71 aérogénérateurs individuels de 850 kW.

En termes d'impact environnemental, le parc d'Amogdoul contribue à une réduction d'émission

de gaz à effet de serre équivalente à 156.000 tonnes de CO2 par an dans cette région. De ce fait,

ce projet bénéficie des Mécanismes de Développement Propres MDP liés au Protocole de

Kyoto.

3. Le Parc éolien de Dahr Saadane :

Entré en production le 28 Juin 2010, le Parc éolien de Tanger I "Dahr Saadane" d'une

puissance de 140 MW comprend 165 aérogénérateurs de 850 kW. Situé à la pointe Nord du

Maroc, ce Parc met en évidence le couloir éolien du détroit de Gibraltar dont les vitesses du

vent sont parmi les plus élevés sur le continent.

X. L’avenir de l’énergie éolienne :

1. Définition de l’éolienne offshore :

Une éolienne offshore fonctionne de la même manière qu'une éolienne terrestre, mais est

implantée en mer pour mieux utiliser l'énergie du vent afin de produire de l'électricité grâce à

une turbine.

Figure 5: Le parc éolien de Dahr Saadane

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2. L’offshore à la base 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 offshore

(en mer, là où les vents sont plus puissants et plus réguliers). Différentes techniques sont

envisagées et parfois déjà testées : îles artificielles, éoliennes sur fondations flottantes ancrées

jusqu’à 60 mètres de profondeur d’eau, inspirées des plateformes pétrolières…

Depuis quelques années, la puissance d’énergie éolienne installée a fait un bond

spectaculaire, en croissance de 30 % par an. Danemark et Royaume-Uni en tête. Le London

Array, qui doit être construit à 20 kilomètres du Kent, sera d’ailleurs la plus grande ferme

mondiale d’éoliennes offshore. Elle disposera, lors de son achèvement en 2015, de 300

turbines, soit une capacité d'un gigawatt.

3. Un tiers de l’énergie éolienne sera produite par des installations offshores :

L’Allemagne suit de près avec une trentaine de projets de parcs éoliens offshore (dont

certains déjà en activité) en mer du Nord et en mer Baltique. La France, quant à elle, étudie des

projets situés de 2 à 20 kilomètres des côtes, dont le premier verra rapidement le jour au large

de Veulettes-sur-Mer, en Seine-Maritime.

Dans l’avenir, des projets, similaires à celui de turbines géantes du champ de pétrole

Béatrice dans la mer du Nord, pourraient contribuer à multiplier les parcs éoliens en se reposant

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sur des installations préexistantes, limitant ainsi les investissements. Des plans sont à l’étude

pour la construction de 200 turbines dans le champ Béatrice, reposant à 45 mètres de fond,

chacune avec des pales de 60 mètres pouvant résister au vent de la mer du Nord.

4. Rendement :

Ses coûts de production et d'installation sont supérieurs à ceux des éoliennes terrestres

classiques, mais son rendement est plus élevé car elle bénéficie d'un vent plus fort et plus régulier.

Une éolienne de type « 5 MW offshore » produit environ 15 GWh d'électricité par an, soit à

titre d'exemple de quoi permettre à 10 000 voitures électriques standards de parcourir chacune

10 000 kilomètres par an.

Une éolienne offshore de 5 MW (de puissance maximale) est en fait une éolienne de 1,7

MW (de puissance moyenne):

o 5 MW * facteur de charge offshore (34 %) = 1,7 MW.

La production annuelle d'électricité de l'éolienne est donc de

1,7 MW * 8 760 heures = 15 GWh.

Ces éoliennes sont généralement hautes et tournent lentement – moins de 10 tours par minute

pour les grandes éoliennes offshore.

5. Impact sur l’environnement :

Un des inconvénient des installations offshores est le risque qu'il fait courir a la navigation

si la signalisation tout-temps n'est pas mise en place.

Un des avantages est qu'il crée un ilot propice aux espèces qui ont besoin d'un récif pour se

développer (par exemple les moules)

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Conclusion

L'impact de l'activité humaine sur l'environnement global menace la survie de la biosphère et

des générations futures. Le réchauffement de la planète le prouve d'année en année avec la

montée des eaux due à la fonte des glaces. Pourtant, c'est seulement depuis quelques décennies

que l'homme commence à prendre conscience de ces dangers. L'utilisation d'énergies

renouvelables est l'une des principales réponses à ce problème.

Dans le monde, les éoliennes ne se développent réellement que depuis peu. Est il en train de se

rendre compte du fait qu'il faut trouver de nouvelles solutions pour le futur comme les énergies

renouvelables ?

Certes, d'un point de vue énergétique, l'énergie éolienne ne pourrait en aucun cas subvenir aux

besoins de tout le monde pour le moment. En effet, certaines zones comme par exemple la

Bretagne et le Nord Pas de Calais possèdent des conditions favorables à leur implantation

tandis que d'autres comme l'est et l'extrême sud-ouest ne sont pas adaptées à ce type d'énergie.

Mais les éoliennes respectent la nature, elles ne rejettent rien, c'est un avantage incontestable.

Une des solutions pour respecter l'environnement tout en ayant une production élevée est de

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coupler cette énergie avec d'autres types d'énergies renouvelables ; on peut par exemple coupler

les éoliennes avec des panneaux solaires.

De plus, depuis quelques années, l'implantation d'éoliennes sur la mer devient possible ; les

éoliennes offshore. Le potentiel éolien dans le monde augmente alors nettement. Les coûts de

construction sont plus élevés en mer que sur terre, par contre la production d'électricité des

éoliennes offshore est plus importante car cette implantation permet la mise en place

d'éoliennes plus grosses (des modèles de 5MW peuvent être installés contre des éoliennes de

1,5MW, modèle plus fréquent sur terre) qui sont entraînées par des vents plus forts et plus

constants.

Par ailleurs les scientifiques commencent à mettre au point des nouveaux types d'éoliennes dont

les " générateurs électriques volants " (FEG). Ces " FEG " seront disposés en groupe dans des

parcs éoliens aériens d'une superficie de 500m². Ils seront reliés à un treuil installé près de la

station au sol par un câble de près de 8cm de diamètre qui transmettra un courant de 20

000volts. Les " FEG " s'élèveront du sol comme des hélicoptères. Une fois à proximité du jet-

stream (courant aérien situé entre 6 et 15km au dessus du sol et où les vents peuvent atteindre

300 à 400km/h), les 4 rotors seront inclinés vers le haut. Les " FEG "seront donc portés par le

vent et profiteront de celui-ci pour faire tourner les turbines. Ces générateurs électriques volants

seraient situés à environ 4 500m au dessus du sol.

La zone exploitable par l'énergie éolienne ne se limitera plus à la terre, ni à la mer mais

s'étendra jusque dans les airs.

L'énergie éolienne est donc exploitable comme source d'électricité mais pas en tout point du

monde .Cependant avec les technologies futures, les critères d'implantation seront de moins en

moins contraignants. Cela promet donc un bel avenir pour l'éolien si le gouvernement se décide

enfin à investir une part suffisante dans cette énergie et ainsi encourager son développement.

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Bibliographie

http://www.connaissancedesenergies.org

http://www.saharawind.com

http://www.techno-science.net

http://www.info-eolien.com/systeme-eolien-autonome.html

http://info.rts.ch/infographies/energie/eolien.php

http://www.tpe-eolienne.11vm-serv.net/partie1.php

J. Martin, « Energies éoliennes », techniques de l’ingénieur, traite de

génie énergétique, pp. B 8 585 1- B 8 585 21.

P. Leconte, M. Rapin, E. Széchenyi, « Eoliennes» , techniques de

l’ingénieur, traité de Génie mécanique, pp. BM 4 640 21.

Revue des Energies Renouvelables Vol. 13 N°3 (2010) 477 – 483