Le guide de l'éolien, techniques et pratiques

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L'énergie éolienne est un moyen de production performant, efficace et durable. En termes de production d'électricité, elle est l'une des filières les plus propres, les plus sures et les plus rapides à mettre en place tout en étant renouvelable. Pourtant, parfois, cette technologie a suscité la polémique. Peu d'infrastructures de production d'énergie ont suscité autant d'avis contradictoires au sein même de groupes de pensée, et aussi peu d'objectivité scientifique et technique...



Ainsi, cet ouvrage vous permettra de mieux comprendre cette technologie et toutes les étapes nécessaires à la réalisation d'un projet, "pour transformer une idée et du vent en électricité renouvelable".




  • Les fondamentaux de l'énergie éolienne


    • Une énergie particulière


    • La ressource en vent


    • Récolter l'énergie du vent




  • Les techniques de l'éolien en pratique


    • Les différents types d'éoliens


    • Développer et construire une installation éolienne


    • Opérer, entretenir et assurer la maintenance d'une installation éolienne




  • Annexes (Références)

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Date de parution 07 juillet 2011
Nombre de visites sur la page 295
EAN13 9782212852288
Langue Français

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CorinneDubois
Le guide de
l’éolien, techniques et pratiques
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Le guide de
l’éolien, techniques et pratiques
L’énergie éolienne est un moyen de production performant, efficace et durable. En termes de production d’électricité, elle est l’une des filières les plus propres, les plus sures et les plus rapides à mettre en place tout en étant renouvelable. Pour-tant, parfois, cette technologie a suscité la polémique. Peu d’infrastructures de production d’énergie ont suscité autant d’avis contradictoires au sein même de groupes de pensée, et aussi peu d’objectivité scientifique et technique… Ainsi, cet ouvrage vous permettra de mieux comprendre cette technologie et toutes les étapes nécessaires à la réalisation d’un projet, « pour transformer une idée et du vent en électri-cité renouvelable ».
Conception Nord Compo
l’éolien, Le guide de techniques et pratiques
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CHEZ LE MÊME ÉDITEUR LéonHugo Bonte. –Réaliser et entretenir son mur végétal, G12342, 2008. Bertrand Gonthiez. – Utiliser l’eau de pluie, G12275, 2008. Paul de Haut. –une maison non toxique Construire , G12253, 2008. Bruno Herzog. –Le puits canadien, G12141, 2008. Éric et Tina Masson. – Jardiner écologique, sans pesticide, G12254, 2008. Emmanuel Riolet. –L’énergie solaire et photovoltaïque pour le particulier, G12221, 2008. Brigitte Vu. –L’isolation écologique, G12265, 2007. Brigitte Vu. –La maison à énergie zéro, G12089, 2007. Brigitte Vu. –Rénovation et Grenelle de l’environnement, G12318, 2008. Pascal Farcy. –Le compost, G12220, 2007. Paul de Haut. –25 moyens d’économiser son argent et notre environnement, G12053, 2007. Paul de Haut. –Chauffage, isolation et ventilation écologiques, G12105, 2007. Emmanuel Riolet. – Le miniéolien, G12143, 2007. Brigitte Vu. –5 diagnostics immobiliers obligatoires, G12181, 2007. Brigitte Vu. –Choisir une énergie renouvelable adaptée à sa maison, G12142, 2007. e Bruno Béranger. –Les pompes à chaleurédition, G12266, 2006., 2 Brigitte Vu. –Gestion et récupération des eaux pluviales, G11949, 2006. Brigitte Vu. –L’habitat écologique et les aides de l’État, G12054, 2006. Brigitte Vu. –Récupérer les eaux de pluie, G11984, 2006.
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Le guide del’éolien, techniques et pratiques
Images © Corinne Dubois : 1.14, 2.1, 2.2, 2.3, 2.5, 2.6, 2.9, 2.10, 2.11, 2.12, 2.13, 2.14, 2.15, 2.16, 2.19, 2.23, 2.25, 2.26, 2.27, 2.28, 3.5, 3.16, 3.17, 3.18, 3.19, 3.20, 3.27, 5.1, 5.9, 5.12, 6.5
©GroupeEyrolles,2009 ISBN : 9782212124316
ÉDITIONS EYROLLES 61, bd SaintGermain 75240 Paris Cedex 05 www.editionseyrolles.com
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À mon père, qui a su me transmettre son attachement à la nature et sa curiosité pour les sciences, et à ma mère, qui m’a baignée dans le monde de l’énergie depuis mon plus jeune âge…
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Préface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Partie 1 – Les fondamentaux de l’Énergie Éolienne. . . . . . . . . . . 11 1>Une énergie particulière. . . . . . . . .12 Généralités sur l’énergie éolienne. . . . . .12 Les différents moyens de production de l’électricité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Les chiffres clefs de la production d’électricité (IEA 2008) . . . . . . . . . . . . . . .15 Prospectives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 Comparaison entre sources d’énergie et impact potentiel de l’éolien . . . . . . . . . .21 L’apport de l’éolien contre l’épuisement des ressources énergétiques. . . . . . . . . .22 Le rôle de l’éolien contre le changement climatique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 L’éolienne et le réseau. . . . . . . . . . . . . . .28 Faire face aux variations de l’éolien . . . . . .29 S’adapter à la production décentralisée. . . .30 Notions de réseaux isolés ou interconnectés et comportement par rapport à l’éolien . . . . . . . . . . . . . . . .30 Cas de l’éolien sur des réseaux interconnectés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 En quoi consiste l’éolien ?. . . . . . . . . . . .35
2>La ressource en vent. . . . . . . . . . . .36 La ressource vent : son énergie et notre capacité à la capter. . . . . . . . .37 Caractériser l’énergie du vent en un point. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 L’objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 Les méthodes d’acquisition des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 Prédire le vent statistiquement. . . . . . . . .61 L’objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61 Les principes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 Prédire le vent sur une zone. . . . . . . . . .64 L’objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64
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Les modèles mathématiques de simulation du vent sur une zone . . . . . . . . . . . . . . . .68 Les prévisions en termes d’énergie et le productible. . . . . . . . . . . . . . . . . . .74 La représentation énergétique en vue du micrositing . . . . . . . . . . . . . . . .74 La représentation énergétique en vue d’une évaluation de productible . . . .76
3>Récolter l’énergie du vent. . . . . . .77 Survol des différents concepts d’éolienne . . .78 Capter le vent : les pales . . . . . . . . . . . . .80 Chercher le meilleur du vent : le mât . . . . .83 Vue globale du système fonctionnel nommé « turbine » . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86 Vitesse de rotation et couple mécanique : l’ensemble rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 La transmission mécanique : avec ou sans boîte de vitesses . . . . . . . . . .96 La transformation d’une rotation en électricité : la génératrice . . . . . . . . . . .98 Le traitement et la transmission électrique jusqu’au point de raccordement . . . . . . . .108
Partie 2 – Les techniques de l’Éolien en pratique. . . . . . . . 115 1>Les différents types d’éoliens….116 Les éoliennes de pompage. . . . . . . . . .116 Les petites éoliennes. . . . . . . . . . . . . . .117 Les petites éoliennes à usage privé . . . . . .119 Les éoliennes « rurales » . . . . . . . . . . . . . .121 Les éoliennes « des îles » . . . . . . . . . . . . .121 Les éoliennes « urbaines » . . . . . . . . . . . . .122 Les éoliennes offshore. . . . . . . . . . . . . .124 Les éoliennes « mégawatts » terrestres. . .125 Les « multimégawatts ». . . . . . . . . . . . . .127
2>Développer et construire une installation éolienne. . . . . . . .129 Le vocabulaire des professionnels de l’éolien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
Le développeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130 Le promoteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130 L’investisseur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130 Le maître d’œuvre . . . . . . . . . . . . . . . . .131 Le maître d’ouvrage . . . . . . . . . . . . . . . .131 Le propriétaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131 L’exploitant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131 La société de projet . . . . . . . . . . . . . . . .131 La préfaisabilité. . . . . . . . . . . . . . . . . . .132 Définition de la préfaisabilité . . . . . . . . . .132 Les informations issues d’une étude de préfaisabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 La durée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134 Le coût . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 Mener soimême la préfaisabilité . . . . . . .136 Le développement, terme sacré de l’éolien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 Définition du développement . . . . . . . . . .136 Contenu d’une étude de développement type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137 La durée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 Le coût . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 Mener soimême le développement . . . . . .142 La préparation des travaux. . . . . . . . . .142 Les tâches de la préparation de construction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 La durée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143 Le coût . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144 Mener soimême la préparation des travaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144 La construction du parc. . . . . . . . . . . . .145 Les corps de métier impliqués dans la construction d’un parc éolien . . . .145 Le coût et la durée de construction . . . . . .154 Mener soimême la construction . . . . . . . .155
3>Opérer, entretenir et assurer la maintenance d’une installation éolienne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156 La gestion d’un parc éolien comme une entreprise. . . . . . . . . . . . . .157
La gestion administrative, comptable, fiscale, juridique et financière. . . . . . . . . .157 La communication avec l’ensemble des acteurs liés à l’exploitation du parc éolien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158 L’exploitation et la gestion technique d’un parc éolien. . . . . . . . . . . . . . . . . .158 Les différentes structures opérationnelles d’une exploitation. . . . . . . . . . . . . . . . . .159 La gestion de la production éolienne. . . . .162 L’entretien et la maintenance d’un parc éolien. . . . . . . . . . . . . . . . . .164 Les principaux cycles d’entretien et de maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . .165 Les principales pièces touchées . . . . . . . .166 Statistique sur les principales défaillances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166 Les coûts d’opération et de maintenance. . . . . . . . . . . . . . . .169 Les garanties et la couverture des risques d’exploitation. . . . . . . . . . .170
Partie 3 – Annexes. . . . . . . . . . . . 173
>Références. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174 Ouvrages généraux. . . . . . . . . . . . . . . .174 Publications professionnelles ou scientifiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . .175 Sites Internet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176 Les fondamentaux mathématiques et physiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176 Les techniques appliquées . . . . . . . . . . . .176 L’électricité et les réseaux . . . . . . . . . . . . .177 Les sciences de la terre, du climat et de la cartographie . . . . . . . . . . . . . . .177 Les sciences et techniques de l’éolien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177 Les rubriques techniques et documentaires des associations de l’éolien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177 Le monde de l’énergie . . . . . . . . . . . . . .177
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Le changement climatique et la raréfaction des ressources sont mainte nant bien présents dans tous les esprits. Il est nécessaire de changer nos habitudes et de mettre en avant toutes les démarches vertueuses pour inverser les tendances.
Dans le domaine de l’énergie, les économies sont bien entendu indispensables, mais les sources d’énergies renouvelables devront éga lement connaître une croissance sans précédent dans les prochaines décennies.
En particulier, parmi toutes les ressources possibles (biomasse, soleil, vent, houle, etc.), l’énergie éolienne est aujourd’hui la plus accessible en termes de technologie et de coûts. Elle est donc tout naturellement appelée à prendre une place importante dans le « mix » énergétique mondial.
D’ailleurs, avec 47 GW installés en Europe entre 2000 et 2007, l’éolien arrive désormais en deuxième position (derrière les centrales au gaz) en termes de nouvelles capacités électriques installées, et cette tendance ne va pas s’infléchir au cours des prochaines années ! Aujourd’hui, la puissance éolienne installée en Europe croît de 30 % par an ; cette hausse est comparable à celle qu’a connue le nucléaire dans les années 1970.
Ce fort développement est dû évidemment aux qualités environnemen tales de cette forme d’énergie, mais également à d’autres facteurs économiques : rapidité d’installation, prévisibilité du coût sur le long terme, indépendance énergétique, etc.
La France a pris relativement tard le train de l’éolien, mais il est aujourd’hui clair que cette énergie sera incontournable pour que ce pays atteigne les objectifs de réduction de gaz à effet de serre qu’il s’est fixés. En 2020, si le programme éolien français est mené à bien (atteinte des objectifs du Grenelle), ce sont 16 millions de tonnes de dioxyde de carbone qui seront économisées annuellement, soit l’équi valent de 8 millions de voitures. Les éoliennes participeraient alors, proprement, à 10 % de notre consommation électrique.