L’énergie du vent a été utilisée de tout temps, que ce soit par les moulins ou les bateaux à voile. Depuis vingt ans, c’est devenue une source d’énergie non négligeable dans le monde : c’est d’ailleurs celle qui a le plus progressé. Le développement de l’éolien en mer constitue une nouvelle étape.
Le vent, une énergie renouvelable
Le vent est une source d’énergie inépuisable : utiliser davantage de vent pour produire de l’énergie ne modifiera pas les vents qui souffleront à l’avenir. Cela fait plusieurs milliers d’années que l’homme exploite la force motrice du vent : on l’appelle énergie éolienne, du nom d’Eole, le dieu grec du vent. Il y a 3 000 ans, l’homme inventait les premières pirogues à voile pour sillonner les mers. Les moulins à vent se développent en Europe à partir du 12e siècle, pour broyer le blé. Mais lorsque durant la Révolution industrielle apparaissent la machine à vapeur et le moteur électrique, l’homme délaisse progressivement les moulins. On leur reproche d’être dépendants du vent, irrégulier, là où on avait besoin d’une énergie constante, comme celle des énergies fossiles.
Les éoliennes
En 1888, un ingénieur américain, Charles Brush, construit une sorte de moulin en bois équipé de 144 pales pour électrifier sa maison : il vient d’inventer la première éolienne. Une éolienne fonctionne comme un moulin à vent. Son hélice est constituée de 3 pales, parfois 2, fixées au sommet d’un mât. Le vent fait tourner les pales qui entraînent un générateur capable de transformer cette énergie en électricité.
Les éoliennes doivent être installées dans des régions venteuses, mais avec un vent régulier, pour garantir un rendement continu. Elles fonctionnent généralement avec un vent soufflant entre 10 et 90 km/h. La plupart du temps, plusieurs sont regroupées dans un parc éolien, encore appelé ferme éolienne.
Depuis la fin du 19e siècle, la technologie a progressé et la taille des éoliennes s’est considérablement accrue. On en trouve de toutes sortes : des micro-éoliennes de 50 cm de haut, utilisées par exemple pour alimenter un voilier en électricité, aux éoliennes géantes pouvant atteindre 160 mètres, soit la hauteur d’un immeuble de 60 étages ! Les éoliennes domestiques qu’on peut installer chez soi pour sa consommation électrique personnelle font généralement entre 8 et 12 mètres de haut. Plus les pales sont longues, plus le mât est haut, et plus l’éolienne produit d’électricité. Aujourd’hui, les pales peuvent mesurer jusqu’à 75 mètres, soit un diamètre de 150 mètres pour l’éolienne !
Mais la puissance de l’éolienne ne fait pas tout. Le plus important est la qualité du vent. Si le vent est trop faible ou trop fort, l’éolienne ne peut pas tourner. Pour donner un ordre d’idée, la production d’une éolienne de 2 mégawatts (MW) correspond aux besoins d’électricité (hors chauffage) de 1 000 foyers environ. Au bout de 20 à 25 ans d’exploitation, les éoliennes sont démantelées et la plupart de leur composants recyclés.
LA QUESTION DE SUNNY
D’où vient le vent ?
Le vent est une forme dérivée de l’énergie solaire. Selon les zones, le soleil chauffe plus ou moins fort et l’air absorbe cette chaleur. Quand l’air est chaud, il monte, car il est plus léger que l’air froid. L’air froid descend, se réchauffe à son tour, et ainsi de suite. Le vent, c’est tout simplement le résultat du mouvement de ces masses d’air, causé par les différences de température et de pression.
Éoliennes off-shore
Les éoliennes peuvent être placées sur terre – il s’agit des éoliennes terrestres – ou en mer, on les appelle alors éoliennes off-shore. Une éolienne en mer peut être flottante ou posée sur le fond de la mer. Elle bénéficie de vents plus fréquents, plus forts et plus réguliers qu’à terre. Elle offre donc un très bon rendement. On estime qu’en France, une éolienne en mer peut produire jusqu’à 75% d’énergie de plus qu’une éolienne terrestre.
L’éolien dans le monde
En Europe, l’éolien a profité du choc pétrolier de 1973, qui a vu les prix du pétrole exploser. De nombreux pays ont alors cherché une alternative aux énergies fossiles. Cela a notamment été le cas du Danemark, où le vent souffle en abondance. Dans ce petit pays d’Europe, aujourd’hui, plus de 40% de l’électricité consommée provient du vent. En Europe, la moyenne est de 11%, avec de meilleurs résultats en Irlande, au Portugal et en Allemagne.
L’éolien est la source d’énergie qui a le plus progressé ces vingt dernières années : partie de quasiment zéro, elle représente aujourd’hui 5% de la production mondiale d’électricité. La Chine en est le premier producteur, devant les États-Unis, l’Allemagne et l’Espagne. Une énorme croissance est attendue en Asie dans les prochaines années.
LE SAVIEZ-VOUS ?
Les éoliennes ne sont pas réservées aux pays riches du Nord.
En Éthiopie, alors que moins de la moitié de la population a accès à l’électricité, le gouvernement a décidé de privilégier les énergies renouvelables : géothermie, hydraulique et éolien. Fin 2011 a été mise en service l’immense ferme éolienne d’Ashegoda, la seconde plus grande d’Afrique : elle compte 84 éoliennes d’une hauteur de 75 mètres et d’un diamètre de 70 mètres.
L’éolien en France
La France bénéficie de vents excellents. On dit qu’elle possède le deuxième gisement éolien d’Europe, après la Grande-Bretagne. Les éoliennes sont surtout concentrées dans deux régions : les Hauts-de-France et le Grand-Est. En 2018, 5,8% de l’électricité consommée en France provenait de l’éolien.
Au vu de sa grande façade côtière, la France dispose en outre d’un énorme potentiel en mer. Elle prévoit d’ailleurs d’installer une dizaine de parcs éoliens au large de ses côtes. Attention toutefois car l’éolien en mer coûte deux fois plus cher à installer que sur terre. En plus, de nombreux habitants s’opposent à ces projets, notamment en justice, car ils craignent qu’ils n’abîment le paysage.
Le problème de l’intermittence
Tout comme l’énergie solaire, l’énergie éolienne est une énergie intermittente : cela veut dire qu’elle ne peut être réglée à la demande et que sa puissance varie, en fonction de la vitesse du vent. Si le vent est soutenu, la production de courant est élevée. S’il n’y a pas de vent ou trop de vent, la production cesse. Ces évolutions imprévisibles doivent donc être compensés immédiatement par d’autres moyens de production électrique, prêts à démarrer à tout moment : centrale hydroélectrique, centrale au gaz, centrale nucléaire…
AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DE L'ÉOLIEN
Les plus
- Énergie renouvelable, inépuisable, qui n’émet pas de gaz à effet de serre
- Largement disponible en France et dans le monde entier
- N’utilise pas d’autre carburant que le vent et ne génère pas de déchet
- Le coût de revient des éoliennes terrestres est de plus en plus comparable à celui des énergies fossiles
- Très bon rendement des éoliennes offshore
- Éoliennes terrestres faciles d’installation
Les moins
- Intermittence : la production électrique dépend du vent. Sans vent, pas d’électricité. Impossible de stocker l’électricité produite.
- Impact négatif sur certains paysages ou monuments remarquables
- Gêne sonore pour les riverains qui vivent à proximité
- Dans certains cas, dangereux pour les oiseaux et les chauves-souris qui se prennent dans les pales
- L’éolien offshore coûte encore très cher
- Matériaux et recyclage à améliorer
ES-TU UN ENERGÉNIE ? DEUX QUESTIONS POUR LE SAVOIR :
Qu’est-ce qui produit plus d’électricité : une éolienne en mer ou sur terre ?
Une éolienne en mer, car au large, les vents sont plus fréquents, plus forts et plus réguliers qu’à terre. Une éolienne en mer peut produire jusqu’à 75% d’énergie de plus qu’une éolienne terrestre.
Quels sont les deux pays d’Europe à disposer des meilleurs vents pour faire de l’électricité éolienne ?
La Grande-Bretagne et la France : on dit que ces deux pays disposent des deux « meilleurs gisements éoliens » européens.
SUR CE SUJET, VOIR AUSSI LES FICHES
- Les énergies renouvelables
- D’où vient, et où va, l’électricité ?
- Le solaire
QUELQUES SOURCES INTERESSANTES
- L’éolien en 10 questions, ADEME
- Le baromètre 2018 des énergies électriques renouvelables en France – Observ’Er
- Le baromètre 2017 des énergies renouvelables, L’éolien – Observ’Er
- Les Énergies renouvelables, État des lieux et perspectives, Claude Acket et Jacques Vaillant, Éditions Technip, 2016
- L’éolien terrestre, Ministère de la Transition écologique
- L’éolien en mer, un enjeu de taille pour la France, vidéo réalisée par le Ministère de la Transition écologique