Qu’est-ce que l’énergie éolienne et quels sont ses enjeux environnementaux

Qu’est-ce que l’énergie éolienne ?

Définition de l’énergie éolienne

L’énergie éolienne est une énergie renouvelable produite grâce à la force du vent. Elle doit son nom à Éole, dieu du vent dans la mythologie grecque. 

Elle constitue l’une des cinq grandes énergies renouvelables, avec le solaire, l’hydraulique, la biomasse et la géothermie. Elle fait donc partie des technologies actuellement mises en avant par les environnementalistes et les défenseurs de la transition énergétique.

Quels sont les 2 différents types d’éoliennes ?

L’énergie éolienne s’obtient à partir de dispositifs que l’on nomme « les éoliennes ». 

Il en existe deux grandes familles. Celles-ci sont choisies notamment en fonction de la puissance du vent et de la zone géographique dans laquelle les éoliennes seront installées. On retrouve donc deux types d’éoliennes :

• les éoliennes à axe horizontal

Ce sont les modèles les plus courants et connus du grand public, ceux que l’on observe souvent depuis l’autoroute et qui ressemblent à de grandes hélices de ventilateur. Leur nom provient du fait que le rotor (la partie mobile de l’éolienne) tourne autour d’un axe parallèle au sol. 

• Les éoliennes à axe vertical

Ce sont des modèles plus récents. Il en existe trois grands types : à pales, à voilure et à cylindre. 

Les éoliennes verticales à pales ressemblent un peu aux éoliennes classiques, à quelque chose près que leurs pales sont recourbées et disposées de façon parallèle au mât, autour d’un axe vertical. Pour les décrire simplement : elles ressemblent un peu à un batteur de cuisine. Contrairement aux éoliennes horizontales, elles présentent l’avantage de capter les vents provenant de toutes les directions, un avantage non négligeable.

Les éoliennes verticales à voilure sont dotées de grands pans de matière textiles qui ressemblent un peu à des voiles de navire. Elles sont sensibles aux vents faibles venant de toutes les directions et sont les éoliennes les moins bruyantes du marché. 

Enfin, les éoliennes verticales à cylindre ne ressemblent pas à l’image que l’on se fait d’une éolienne : elles sont composées d’un empilement de cylindres qui tournent avec le vent. 

Il faut savoir que ces différents types d’éoliennes peuvent être installés sur terre (on parle alors d’éolien terrestre) ou en mer (éolien offshore). 

Comment fonctionne l’énergie éolienne ?

Comment l’énergie électrique des éoliennes est-elle produite ?

Le fonctionnement d’une éolienne est relativement simple et est le même pour toutes les éoliennes préalablement présentées.

Tout commence lorsque le vent se lève. Comme tous les corps en déplacement, il produit de l’énergie cinétique. Celle-ci est plus ou moins importante selon le volume et la vitesse de l’air déplacé. 

Cette énergie cinétique est captée par le rotor de l’éolienne. Celui-ci se met donc à tourner, ce qui active un transformateur (un dispositif capable de transformer l’énergie mécanique de la rotation en courant électrique direct), puis un alternateur (un appareil qui transforme ce courant direct en courant alternatif). 

Le courant est ensuite transporté jusqu’au pied de l’éolienne et injecté dans le réseau de distribution. 

Quels sont les différents types de parcs éoliens existants ?

Il existe deux grands types de parcs éoliens : les parcs terrestres et les parcs offshore. 

Les parcs terrestres sont construits dans des zones éloignées des habitations et favorables à la circulation du vent. Ils sont souvent visibles le long des autoroutes et des voies ferrées ou au sommet de collines.

La plupart des parcs terrestres français sont de petites tailles et rassemblent moins de 10 éoliennes. D’autres sont plus étendus : actuellement, le plus grand parc terrestre français comprend 35 éoliennes et produit l’équivalent des besoins de 120 000 foyers (soit 96 MW). Il se situe près de Perpignan

La Chine est toutefois en passe de prendre (largement) la tête de l’éolien terrestre, avec son projet de parc à Gansu (Chine occidentale) : celui-ci devrait atteindre plus de 20 fois la puissance de celui de Roscoe, avec 20 000 MW prévus.

Les parcs offshore, quant à eux, sont des installations éoliennes situées à plus de 10 km des côtes. Ils sont raccordés aux continents par des câbles sous-marins. Ils sont en général constitués d’éoliennes plus puissantes que les éoliennes terrestres, et produisent donc plus d’électricité. En revanche, ils sont plus coûteux à installer et à entretenir, du fait de leur éloignement et de contraintes propres au milieu marin (sel, fortes tempêtes, etc.) 

L’Europe est actuellement leader en éolien offshore, en particulier le Royaume-Uni, l’Allemagne, le Danemark et les Pays-Bas, trois pays qui profitent des vents forts de la mer du Nord et de la mer Baltique. 

La Chine est également puissante en offshore, avec le 2ème plus grand parc éolien du monde (800 MW) au large de Shanghaï. La France construit actuellement 4 parcs éoliens offshore en Atlantique et dans la Manche pour des puissances variant entre 400 et 500 MW. Tous devraient être opérationnels d’ici 2024. 

Quels sont les enjeux de l’énergie éolienne sur l’environnement ?

L’énergie éolienne et ses impacts sur l’environnement

L’énergie éolienne est théoriquement positive pour l’environnement. En effet, à l’inverse des énergies fossiles et nucléaires, l'énergie éolienne est renouvelable à l’infini et ne produit pas de déchets polluants. 

De plus, elle consomme peu d’espace, ce qui lui permet de respecter la nature des sols environnants et notamment des terrains agricoles. Les défenseurs de l’énergie éolienne estiment en plus qu’elle ne nuit pas aux écosystèmes locaux. 

Certains jugent que la réalité est un peu plus compliquée. En effet, si une éolienne installée ne produit pas de déchets toxiques, sa fabrication reste relativement polluante (du fait de l’énergie et des matériaux nécessaires). Par ailleurs, les éoliennes constituent une menace pour certains oiseaux. Enfin, elles sont souvent considérées comme des sources de nuisances visuelles et sonores. Le débat est aujourd’hui très actif entre les installateurs d’éoliennes et les associations locales et environnementales.

Pourquoi les éoliennes domestiques sont-elles difficilement rentables ?

Cette faible rentabilité s’explique avant tout par le caractère inconstant des vents. En effet, comme la vitesse et la direction du vent peuvent changer d’un jour à l’autre, il est rare qu’une éolienne fonctionne en continu. Cela signifie que la production électrique à espérer reste modeste et ne peut en aucun cas garantir l’indépendance énergétique. On estime qu’une éolienne produit en moyenne 20 à 30 % de sa puissance nominale, c'est-à-dire la puissance maximum produite lorsque le vent est constamment fort. 

Les coûts d’achat et d’installation sont également élevés, car ils peuvent aller jusqu’à 25 000 € (pour les éoliennes les plus puissantes). 

Si vous souhaitez faire installer une éolienne chez vous, assurez-vous d’abord que votre terrain soit bien exposé, c’est le premier critère à vérifier pour espérer une rentabilité raisonnable ! Vous devez aussi veiller à respecter certaines distances réglementaires, par exemple, si votre éolienne est installée sur votre terrain et non sur votre toit, ou encore obtenir un permis de construire si celle-ci mesure plus de 12 mètres !