Dans une série d’articles sur le petit éolien, j’ai donné quelques chiffres et présenté quelques modèles. Qu’en est-il du petit éolien aujourd’hui? Sur 2 000 installations recensées en France, 80 % ne fonctionnent pour ainsi dire pas. Par comparaison en Grande Bretagne, 10000 éoliennes sont installées avec de bien meilleurs résultats. Quelques causes avancées à cet échec de l’éolien :

• La hauteur limitée à 12m (au delà un permis est obligatoire). A cette hauteur le vent fait souvent défaut. Et l’on sait que si la vitesse n’atteint pas au moins 5 m/s le rendement d’une éolienne est faible.
• Le lieu d’emplacement n’est pas toujours bien choisi. Pour certains le choix des éoliennes en ville n’est pas le plus judicieux.
• Les erreurs dans le choix du matériel sont nombreuses : des clients trop crédules, des commerciaux trop offensifs et des produits peu fiables, tels sont les constats qui sont faits à ce jour. D’ailleurs peu de fabricants font mention de la conformité de leurs produits à la norme internationale CEI 61 400-2. D’autre part les performances sont fréquemment surestimées, les coûts d’investissement prohibitifs – 4 000 à 11 000 euros le kW installé, soit trois à neuf fois celui des grosses turbines –, le tarif de rachat EDF dérisoire  (8,2 centimes le kWh en « zone de développement éolien ») pour les producteurs qui choisiraient la revente…

A ce jour le petit éolien fait bien des tentatives de décollage mais il reste encore incertain et demande à être optimisé. C’est par le biais d’organismes tels que le SEPEN, site Expérimental pour le Petit Eolien National, basé à Narbonne, que les choses pourront évoluer. Depuis 2004 des campagnes de mesures relatives à la quantité et la qualité du courant produit (injecté au réseau ou affecté au chargement de batteries), ainsi qu’aux niveaux sonores atteints par les aérogénérateurs de petites puissances sont menées sur plusieurs sites. Les données collectées permettent aux fabricants d’améliorer ou de faire évoluer leurs produits.

Source :  Le moniteur , Sepen

Ces modèles d’un design un peu particulier sont des Turboliennes Elena 15, minis turbines d’1,6 mètres seulement extrêmement silencieuses. Rien à voir avec le design des mini éoliennes précédemment présentées. 

Ces deux éoliennes peuvent produire chacune jusqu’à 15 000 kWh par an (soit l’équivalent de la consommation annuelle énergétique de 6 foyers). L’énergie produite servira au fonctionnement de la Maison de l’Air et permettra d’économiser 2,6 tonnes de CO2 par an. Pour ce qui est du suivi, des appareils de mesure enregistrent en continu la vitesse du vent, la vitesse de rotation, la production instantanée d’électricité (visible sur un compteur pour le public) et l’émission de bruit.

Cette initiative ne peut être qu’encourageante pour le développement de l’éolien de petite taille. Reste à vérifier les performances prometteuses annoncées et son prix de revient pour une installation dans sa maison.*

La turbolienne

• Le profil extérieur de la carène et son aileron augmentent la vitesse du flux d’air interne en créant une dépression à l’arrière de la machine. C’est le même principe qu’une voile dont la conception permet à un bateau d’avancer plus vite que le vent. Pour un vent de 6 m/s on atteint ainsi 15 m/s devant le second rotor à l’intérieur de la carène.
• Les deux rotors fonctionnent à contre rotation et à vitesse variable. Ils sont conçus pour assurer un écoulement non perturbé du flux d’air, améliorant ainsi la productivité. Leur fonctionnement est piloté par un système électronique optimisant à chaque instant la production d’électricité pour une vitesse de vent donnée.
• La vitesse du vent, mesurée par un anémomètre, et le couple transmis aux pales par l’écoulement de l’air sont analysés en permanence. Par vent faible, si ce couple positionne la Turbolienne en un cycle de production d’énergie électrique, une impulsion donnée au premier rotor permet de mettre en mouvement le second rotor. Ce dispositif permet ainsi d’amorcer la production plus tôt qu’une éolienne traditionnelle. En situation intermédiaire, le premier rotor reste libre et crée le moins de perte de charge possible pour ne pas gêner la production du second. La production de celui-ci est optimisée en permanence. Par vent fort, le premier rotor fonctionne en génératrice. Ceci permet de poursuivre la production à la puissance maximale pendant que les éoliennes traditionnelles se mettent en sécurité.
• La puissance nominale est atteinte ainsi plus rapidement et la production est assurée sur une plage de vent plus large. La capacité de production de la Turbolienne rapportée à sa taille se révèle ainsi exceptionnelle.

* Renseignement pris, le prix de la turbolienne Helena 15 est compris entre 24000 et 28000 euros suivant les travaux. Il va falloir attendre une baisse des prix pour pouvoir l’installer sur le toit de sa maison!

• le plus petit modèle de 400 Watts à 1000 euros. Il est toujours présenté comme « la petite éolienne démocratique et économique » sur le site de Windéo. Il vous permettra d’éclairer votre cabane de jardin! (disponible à partir de septembre 2010). C’est le seul modèle qui pourra s’acheter en supermarché et que l’on pourra monter soi-même.
• le modèle intermédiaire de 1000 Watts à 7500 euros, modèle le plus « convoité » par les particuliers et commercialisé depuis décembre 2009. Il couvre 20 à 35% des besoins d’un foyer moyen*.
• le haut de gamme de 5000 Watts sera disponible dans un an pour un prix de 13000 euros installé. Il devrait couvrir 100% des besoins d’un foyer moyen.

Le nombre d’installations reste encore faible en france. Les chiffres avancés sont de 600 mini-éoliennes raccordées au réseau électrique (maisons individuelles et bâtiments agricoles). Rien à voir comparé au marché américain qui a explosé en 2008 avec 78% de croissance et une capacité installée de 17,3MW soit 10500 éoliennes.

La mairie de Paris va ouvrir la voie en installant des mini-éoliennes sur les toits parisiens. D’après Denis Baupin, adjoint à l’environnement, des tests pourraient être lancés prochainement. Quatre sites sont à l’étude : la butte Montmartre, les buttes Chaumont, Belleville et la Zac Paris rive gauche. 

Des entreprises misent sur cette énergie renouvelable. France Eolienne créée en 2006 et maintenant Windéo proposent actuellement des installations de mini-éoliennes. Comme pour le photovoltaique vous ne vous occupez plus de rien. Matériel, installation, financement, rachat de l’exédent d’électricité, tout est pris en charge. Chacune de ces entreprises propose une gamme à axe horizontal dont la puissance varie selon les modèles entre 1 et 20 KW. Windéo est la seule à proposer en plus une gamme à axe vertical, (qui peut s’installer sur un toit) adaptée aux zones urbaines et péri-urbaines, d’une puissance variant entre 1 et 6 KW. La production nominale de ces mini-éoliennes varie selon les modèles entre 2500 et 40000 KWh/an (selon performances et zone de vent). Si cette énergie renouvelable est perçue aujourd’hui positivement par les français, l’obstacle majeur reste son coût pour 84% d’entre eux.

Ces offres « prêtes à l’emploi » n’ont plus rien à voir avec les installations pionnières. Le site  »Heol » consacré à la Maison Autonome vous permettra de découvrir un prototype d’éolienne qui fonctionne depuis maintenant 10 ans. De son côté, un écossais, Hugh Piggott a construit son éolienne il y a trente ans et n’a cessé de l’améliorer depuis. Son modèle est devenu une référence et il en enseigne la construction dans le cadre de formations participatives. Une association, Tripalium, favorise entre autre les démarches d’auto-construction d’éolien individuel de type Hugh Piggott. Dans ces démarches s’affichent  investissement personnel, préservation de l’environnement, désir d’autonomie, plutôt que  »retour sur investissement ».

A chacun donc d’exploiter le vent selon ses désirs.

*Photo d’une éolienne de Hugh Piggott

L’apple wind, concept innovant d’éolienne à axe vertical s’attaque à un marché encore restreint : entreprises, collectivités, exploitants agricoles, particuliers. L’idée de base à l’origine de ce concept : produire de l’énergie à partir du vent sur le lieu de sa consommation. Ce modèle tri-pales, avec ou sans mât s’adapte aux toits et terrasses d’immeuble de maisons. Rien à voir avec les aérogénérateurs de grande puissance. Cette mini-éolienne possède aussi un atout non négligeable, elle est développée en France.

Six années de recherche ont été nécessaire à Alain Burlot (qui se passionne pour les éoliennes à axe vertical de type Darrieus) pour concevoir cette nouvelle génération d’éoliennne à axe vertical à haut rendement. Il s’est appuyé pour cela sur différents centres de recherches. En 2007 il crée la société Apple-Wind et présente un premier prototype en 2008.

Particularités :

• la forme de son rotor, qui repose sur un ensemble de leviers-palier magnétique. Ce système permet de supprimer les forces de frottement et d’augmenter la surface balayée.
• le profil des pales à fait l’objet de recherches et est issue de la collaboration avec le département Energétique Industrielle de l’école des Mines de Douai. Cette innovation permet de diminuer sensiblement le sillage de la pale. Ces innovations sont brevetées.
• capable de capter les vents de toutes directions, cette mini-éolienne est également quasi-silencieuse, auto-démarrante, non polluante et est en mesure de s’arrêter en cas de vents violents.

Capacités

Il existe trois modèles, AW 2,2, AW 12,5 et AW 128 chacun décliné en différentes puissances, soit respectivement 1kW, 7kW ou 65 kW. Les éoliennes de 7 kW, dotées de pales de 2,5 mètres de haut seront privilégiées dans un premier temps. Leur électricité devrait permettre d’alimenter le chauffage central et la production d’eau chaude, soit de servir à « l’autoconsommation » selon Alain Burlot.

Design

Que dire du design? D’après ce que j’en vois sur les images on ne peut pas dire qu’il soit très réussi. L’éolienne s’apparente davantage à une antenne… Comparativement, l’éolienne designée par Philippe Starck ou l’AVX 1000 (de la société américaine Aerovironment ) installée sur l’aéroport international de Boston Logan ont plus d’allure.

Mais attendons la commercialisation et des retours concrets sur les performances de l’apple wind. A investissement équivalent, l’éolienne AW produit plus de kWh que ses concurrentes selon sont inventeur!

Les Belges bénéficient depuis peu d’une météo d’un nouveau genre : une météo énergétique, une météo renouvelable, une météoRe… Une météo signalant en quelque sorte les bienfaits du soleil, du vent, de la lumière pour leur habitation.

C’est l’APERe (Association pour la Promotion des Energies Renouvelables) qui propose de compléter le traditionnel bulletin météo par des données énergétiques et éoliennes qui lui correspondent. Pour avoir ces informations il suffit de se rendre sur le site consacré à la météo renouvelable.

Les données proposées sont fonction d’un type d’installation, à chacun d’extrapoler en fonction de sa propre installation.

Ainsi pour la semaine du 16 au 22 février

• 16 m2 de panneaux photovoltaïques ont fourni environ 14,5 kWh d’électricité aux personnes équipées, soit 25% des besoins moyens d’un ménage. Le site combine les données d’ensoleillement de l’IRM (Institut Royal Météorologique) et les productions relevées sur différents systèmes photovoltaïques en fonctionnement (installation d’une puissance de 2 kw crêtes posée sur une toiture inclinée à 45° et orientée sud).
• Le soleil à produit environ 25 % de l’eau chaude sanitaire des personnes équipées d’un chauffe eau solaire. C’est une douche sur quatre livrée par le soleil. La référence pour ces données est une installation de deux capteurs plans thermiques (4,64 m2) inclinés à 45°, orientés sud, avec un ballon de stockage de 300 litres.
• Les éoliennes wallonnes ont produit une quantité d’électricité couvrant la consommation moyenne de 64000 logements. Il s’agit ici de grandes éoliennes installées en parcs d’une puissance supérieure à 500 kW.

L’éolien se porte bien, la progression mondiale pour l’année 2008 a été de 30%, croissance record.

Aux états unis la capacité de production d’énergie s’élève actuellement à 25170 MW (25GW), de quoi répondre aux besoins de 7 millions de ménages. 2008 a été une année record avec 8358 MW installées. Les Etats Unis deviennent donc les premiers producteurs d’énergie éolienne détrônant l’Allemagne d’1 GW .

En France, la puissance totale du parc atteint 3404 MW. Il a permis d’alimenter 2,5 millions de personnes en électricité domestique. La France se place au 4ème rang européen, derrière l’Allemagne, l’Espagne et l’Italie. L’Europe compte pour plus de la moitié des capacités mondiales, avec 66000 MW.

L’emploi dans ce secteur bénéficie de l’expansion et est en pleine progression : 33 emplois créés par jour en Europe depuis les cinq dernières années. Les trois pays « pionniers » : Danemark, Allemagne et Espagne monopolisent à eux trois 75 % de ces emplois. Ce qui représente 154000 emplois actuellement dont 7000 en France.

Les prévisions à court et long terme sont donc optimistes dans ce secteur. Au niveau Européen on atteindrait 325000 emplois en 2020. La France devrait rattraper son retard et doubler le nombre d’emplois lié à l’éolien d’ici 2012, passant ainsi à 16000 et à 60000 en 2020, si les objectifs d’un parc éolien de 25000 MW sont atteint conformément au grenelle de l’environnement.

Malgré cette croissance les détracteurs des éoliennes sont toujours présents : impact sur le paysage, la nature, les animaux, le bruit… les contestations sont nombreuses. Pour ou contre l’éolien? Vous pouvez lire sur le sujet un article de l’Ademe : Pourquoi développer l’éolien en France?, ainsi que des réponses aux « idées fausses » véhiculées sur l’éolien sur le site de Planète Eolienne.

Tous ces chiffres concernent les parcs éoliens de grande taille, rien de comparable avec le parc du « petit et moyen » éolien. Il est estimé actuellement entre 2000 et 3000 installations en France. La puissance des petites éoliennes varie de 100 Watts à 20 kWatts. Tandis que la puissance d’une grande éolienne commence à partir de 400 kWatts, pouvant aller jusqu’à 3000 kWatts pour une éolienne en mer. Entre les deux se situe le moyen éolien 20/50 kW jusqu’à 250/300 kW.

Ce sont justement ces petites éoliennes, qui sont au centre de mes préoccupations. Destinées aux particuliers, entreprises, collectivités elles sont adaptées à ceux qui sont à la recherche d’indépendance énergétique et d’autonomie pour leur habitat.

Pour ceux qui veulent en savoir davantage, vous retrouverez ces informations et d’autres encore sur ces sites spécialisés.

• SER : Syndicat des Energies Renouvelables
• CLER : Comité de Liaison Energies Renouvelables
• Ademe : agence pour le développement et la maîtrise de l’énergie
• Enerzine : l’énergie au quotidien
• Awea : Association américaine des industriels de l’énergie éolienne.
• Planète éolienne : Fédération des énergies du vent