Les éoliennes, …c’est du vent !

Les éoliennes ne défigurent pas seulement nos paysages. Elles seront incapables de compenser la perte de production des énergies et nucléaires et fossiles. Sauf à être implantées par centaines de milliers.

Arrêtons-nous un instant et regardons nos paysages. Nous y voyons de plus en plus ces grandes machines qui délimitent un horizon où jadis la terre et le ciel se confondaient dans cet infini mystérieux. On nous dit que ces descendants des moulins à vent sont indispensables à notre civilisation car elles produisent une énergie qui, seule, peut sauver la planète de ce prédateur destructeur qu’est l’Homme. C’est une énergie « renouvelable » nous dit-on.

Science élémentaire

Le terme même d’énergie renouvelable heurte l’esprit. L’énergie, m’a-t-on appris en prépa, est une fonction de la matière. Le mot vient du grec et signifie « force en action ». Cette force peut produire  un travail dans le cas d’une mise en mouvement (domaine de dynamique)ou bien générer une réaction (domaine de la statique). On parle d’énergie cinétique ou d’énergie potentielle mais le terme « renouvelable » ne peut donc s’appliquer à l’énergie. Pourtant il est passé dans le langage courant, ce qui peut induire une fausse notion d’illimité et de gratuité.

Pour produire de l’électricité, un des moyens consiste à entraîner une machine qui, en mise en rotation mécaniquement, va faire varier un flux magnétique produit par des aimants. Cette variation génère une tension électrique qui est recueillie sur une partie fixe et va alimenter un circuit électrique. Plus la vitesse de rotation sera élevée et plus le courant électrique sera important. Cette machine s’appelle un alternateur. Mais pour arriver à cela, la force motrice doit également augmenter au même rythme. Cette force motrice, dans le cas de l’éolienne, vient du courant d’air qui vient frapper les pales et les soumettant à une pression dynamique. La force motrice est donc liée à la vitesse du vent et, par conséquent, la vitesse de rotation de l’éolienne en dépend également.

La vitesse du vent, paramètre essentiel

Il apparaît que la vitesse du vent est le paramètre essentiel pour la production électrique d’une éolienne entraînant un alternateur, mais cette vitesse peut varier d’un instant à l’autre, ce qui implique les mêmes variations du courant électrique produit.

Il faut nécessairement associer à la puissance fournie (la puissance est la quantité d’énergie produite par unité de temps) la vitesse du vent entraînant les pales. Et c’est là où se font les confusions, intentionnelles ou non.

Les fabricants d’éoliennes donnent la puissance nominale de leur machine, associée à une vitesse de vent. Mais les gens, et en particulier nombre de journalistes dont la formation technique ou scientifique est assez « sommaire » ne retiennent et ne parlent que de la première caractéristique, en omettant la seconde.

Cette vitesse du vent dépend uniquement des caractéristiques de pression atmosphérique de la masse d’air et de ses différences d’un point à l’autre. Les zones de hautes pressions et de basses pressions ayant tendance à s’équilibrer par ce courant d’air qui s’appelle le vent.

Dans nos régions, où les vents moyens sont relativement faibles, on peut constater que l’aérologie moyenne qui varie assez peu d’une année sur l’autre, indique vitesse de l’ordre de 5 m/s pendant environ 2.000h/an. Certaines régions sont un peu plus « ventées » (cas du Languedoc) mais aucune ne dépasse 8 à 9m/s en vent moyen) Regardons le graphique ci-dessus tiré du site MOOC. 

On constate l’effet prédominant de la vitesse du vent.

La même éolienne fournira dans les régions peu ou moyennement ventées environ 500MWh/an et environ 3 fois plus dans les régions ventées (1500KWh/an)

Cette énorme différence provient uniquement de la différence de vitesse du vent. Cela tient au fait que l’énergie produite dans un temps donné (puissance) pour une éolienne de diamètre donnée varie comme le cube de cette vitesse du vent. Cela signifie qu’une éolienne dont la puissance nominale est de 3 MW à 15m/s ne fournira plus que 100KW à 5m/s (15/5=3 et 3x3x3 = 27 et 3000KW/27 =111KW)

Pour compenser la baisse d’activité des centrales nucléaires en France, il faudrait 500 000 éoliennes! 

Ceci est primordial et permet de rétablir une réalité souvent occultée. En France, une éolienne produit en moyenne environ 1 Gwh par an. Un réacteur nucléaire de 1000 MW produit environ 5000 Gwh, soient 5 Twh. Ces chiffres doivent être gardés présents à l’esprit et montrent sans équivoque que vouloir remplacer le déficit  de production électrique résultant de l’application de la loi de 2015 sur la transition énergétique est totalement illusoire. Aujourd’hui, (2021)nous produisons autour de 520TWh, dont 360TWh d’origine nucléaire représentant 70% du total.

Passer de 70% à 50% reprèsente une diminution d’environ 100 Twh. Il faudrait implanter, uniquement pour compenser la perte de production d’origine nucléaire, environ 500.000 éoliennes, ce qui est totalement illusoire.

 A cela, il faut prendre en compte la baisse de production due à la diminution d’emploi des carburants « fossiles » imposée par la loi, sans même parler des coûts, qu’ils soient d’implantation, de réparation et de recyclage.

En outre, l’emploi de l’éolien génère obligatoirement la création de centrales thermiques tampon pour absorber les variations dues aux changements de vitesse du vent. Le réseau électrique français étant souvent chargé au maximum de sa capacité, toute variation de production  peut entraîner un délestage, voire une disjonction généralisée si elle n’est pas compensée immédiatement. Seules les centrales thermiques peuvent avoir un front de montée en puissance compatible avec ses exigences, les temps de montée et de baisse de régime étant les plus rapides.

L’éolien, miroir aux alouettes

La conclusion qui s’impose est que l’éolien est une sorte de « miroir aux alouettes » qui ne peut , sinon marginalement, remplacer les moyens actuels de production d’électricité, lesquels devraient être considérablement augmentés si la migration prévue des véhicules thermiques vers l’électricité est  maintenue.

Tout ceci témoigne d’un manque de réalisme quasi-généralisé de la part des ceux qui étaient et qui sont en charge de ce secteur vital de la production d’énergie dans notre pays.

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