Energie éolienne...catastrophique ? si oui... a quel point.

[invitef023559c]

Mais qu'est-ce que c'est 3600 éoliennes, c'est ridiculement peu à l'échelle d'un pays. En france il y a un parc automobile de plusieurs millions de vehicules polluants et pourtant ça ne dérange personne.
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[invite0919b5c3]

"Notre ministre de l'environnement déclairait ce matin sur France Inter : là où il faut un emploi pour produire 1 Tep avec du pétrole il faut 23 emplois avec le solaire."
ça me fait bien marrer ... ça compte aussi les ouvriers d'arabie saoudite, ça parle de l'installation ou de la maintenance ? le solaire photovoltaïque est connu pour tourner de façon totalement autonome pendant de sannées (voire les balises en mer, les sites isolés...)

ça compte aussi les GI qui assurent la sécurité des oléoducs et l'industrie de l'armement qui va avec ?

C'est vrai qu'un des avantages indirect des énergies renouvellables, c'est aussi d'investir localement (ou au pire au niveau européen) au lieu de dépenser à fond perdu chez les émirs du pétrole.

[invite0dd4f252]

Je n'ai pas pu tout lire .Si le sujet a déjà été évoqué ne pas me répondre.
Il est dit ,et c'est assez logique,que les éoliennes c'est bien mais que comme chacun sait ,il n'y a pas toujours du vent, surtout avec la patate anticyclonique qui stagne de plus en plus souvent sur la France ,et qu'il faut donc maintenir en service ,même au ralenti ,quand il y a du vent ,des centrales thermiques classiques brûlant du fossile.Centrales qu'il faut repousser à fond pour compenser pdt les jours de non-vent.Cet argument s'applique à tout le renouvelable intermittent et sans le condamner doit être sérieusement pris en compte dans les calculs de rentabilité et surtout de lutte contre l'ES.
C'est vraiment pas facile.

[invitef023559c]

CAEN, 7 déc 2004 (AFP) L'Europe est très en retard sur ses objectifs volontaristes de développement de l'énergie éolienne, à l'exception de trois bons élèves, le Danemark, l'Allemagne et l'Espagne.

Avec une puissance installée de 28.700 mégawatts fin 2003, l'Union européenne --dont un état des lieux éolien sera dressé cette semaine à Caen lors d'un colloque-- fait cependant figure de leader mondial, loin devant les Etat-Unis (6.374 MW) et l'Inde (2.110 MW).

Au sein de l'UE, le Danemark bat tous les records, avec 21,1% de la consommation électrique totale du pays fournis par plus de 3.100 éoliennes.

Ce pays scandinave est également le premier exportateur mondial d'éoliennes.

Sur les dizaines de milliers de turbines installées à travers le monde, 45% ont été fournies par les fabricants danois, avec à leur tête Vestas Wind System.

Le Danemark s'oriente de plus en plus vers l'installation de turbines en mer, par manque de place sur terre, et pour tenir compte de l'environnement et des plaintes de voisinage des éoliennes. Le pays compte ainsi les deux plus grands parcs maritimes du monde: Horns Rev à l'ouest (160 MW), et Roedsand au large de Nysted à l'est (165,6 MW).

A titre de comparaison, le plus grand parc éolien français produit 19,5 MW.

L'Allemagne détient quant à elle le plus grand nombre d'éoliennes (16.017), qui représentent 15.688 MW (septembre 2004) soit 6,2% de l'électricité consommée, selon la Fédération nationale de cette énergie (BWE).

Le pays dispose aussi de la plus grande éolienne du monde (près de 180 m de haut) à Emden (côte nord).

Contrairement à d'autres pays de l'Union, il existe peu d'opposition à l'éolien en Allemagne.

C'est également le cas en Espagne, où l'éolien représente une capacité installée de 7.600 MW avec plus de 6.200 machines fin 2003.

Ainsi, en Navarre (nord), le développement éolien s'est fait dans le respect de l'environnement, selon les écologistes.

Ils assurent que pas un seul parc éolien n'a été installé dans des sites où la faune ou la flore auraient pu courir un risque.

A l'inverse, la plupart des autres pays européens, malgré des politiques volontaristes, peinent à développer l'éolien, en raison des oppositions locales --particulièrement en France, en Italie, en Grande-Bretagne et aux Pays-Bas-- et de freins administratifs --en Grèce, France et au Portugal notamment.

Ainsi aux Pays-Bas, 'la population est favorable aux éoliennes, jusqu'à ce qu'on tente de les installer près de chez eux', explique Johanna Cuelenaere, du Centre d'information Energie durable: 'Alors, ce sont les opposants qui prennent le dessus, ce qui provoque de grands retards dans l'installation des éoliennes, car les recours sont nombreux'.

Beaucoup auront du mal à se conformer aux directives européennes en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

L'éolien ne représente ainsi que 1% de l'énergie consommée en Grèce (une trentaine de parcs éoliens (500 MW), 0,45% des besoins en Italieéoliennes fin 2003), 0,4% de la consommation en Grande-Bretagne (649 MW) et moins de 2% des besoins aux Pays-Bas (1.600 machines et 1.070 MW produits).

La France, malgré le second potentiel éolien européen derrière la Grande-Bretagne, atteint péniblement 337 MW avec 68 parcs. Certains pays ont fait le choix d'autres énergies renouvelables.

En Suède, l'éolien ne représente que 0,45% de l'énergie produite en 2003, mais l'hydraulique en fournit plus de 40%.

En Norvège, la quasi-totalité de l'énergie renouvelable est hydraulique: il y a avait seulement 55 éoliennes en mars 2004 dans le pays.

En bas de tableau, l'éolien reste quasi-inexistant dans la plupart des nouveaux pays qui ont rejoint cette année l'Union européenne.

Je me demande si cette opposition est bien fondée ou bien si c'est un reflexe de rejet lié à une méconnaissance des problèmes énergétiques futur. Je trouve cela à la fois triste et inquiétant. Mais bon, ils ont peut-être raison, je ne suis pas en mesure de juger.

[Quisit]

"Je pense qu'il parlait des emplois en France. Parce que savoir que le prix de ton essence sert notamment à exploiter les immigrés en Arabie Saoudite, bof bof (et je ne parle même pas des GI et des conséquences de ces "sécurisations"). Alors que savoir que ton électricité renouvelable permet à des gars de bosser en France, c'est à dire dans de bonnes conditions, c'est plus satisfaisant."

D'accord avec Supercarotte :

le problème c'est que cet argument est souvent repris contre le renouvellable pour dire "il coute intrinsèquement trop cher en main d'oeuvre" c'est là ou c'est dangereux. il faut mieux clairement déclarer : il rapatrie la main d'oeuvre en france, sur la zone de production, au lieu de la disperser.

Pour METEOR : cet argument de l'intermittence de production a justement fait débat sur plusieurs sujet. il se trouve qu'en france "nucléaire", les centrales sont seules actuellement à produire, et qu'elles présentent une forte inertie, pourtant elle s'adaptent bien actuellement à nos pics et creux de conso...alors pourquoi rajouter du thermique ? personnellement j'imaginait qu'un outil de stockage d'energie par volant d'inertie dans chaque eolienne serait un bon moyen de lisser la prod

[Narduccio]

il se trouve qu'en france "nucléaire", les centrales sont seules actuellement à produire, et qu'elles présentent une forte inertie, pourtant elle s'adaptent bien actuellement à nos pics et creux de conso...alors pourquoi rajouter du thermique ?

Si tu as un parc de 300 MW éolien installé, la productuction sur 10 secondes peut-être: 300 MW-100-50-250-0-300-10-200-100-50 etc. Il y a des courbes sur manicore pour ceux que cela interresse. Le nucléaire ne sait pas fair çà. L'hydraulique en est capable pour des puissances faibles (quelques MW), le seul qui en est capable est le thermique classique et plus particulièrement le fuel.
Le risque ? SI pendant que ton éolien fait un passage 300MW - 0 MW, ton réseau fait l'inverse; mettons une pointe de consomation de 300/400 MW, dans certains cas, le déséquilibre est suffisant pour générer des délestages ou pire un black-out.

[Quisit]

Salut Narduccio !

"Si tu as un parc de 300 MW éolien installé, la production sur 10 secondes peut-être: 300 MW-100-50-250-0-300-10-200-100-50 etc."

Je partageais la même idée encore en début de cette année jusqu'a ce que je me penche un peu plus sur ce problème d'intermittence.
j'ai donc fait un saut sur le site manicore et effectivement celui-ci décrit le phénomène mais attention (n°1), il ne spécifie sur combien de temps on peut passer d'une valeur à l'autre et attention (N°2) il se base sur des eoliennes de 175 kw, soit 12 fois à 30 fois moins grandes et puissantes que les eoliennes qu'on installe courament. c'est comme comparer les courbes de puissance et d'inertie d'un moteur de mobylette et celles d'un diesel de péniche.


Je pense que Bertrand pourrait compléter : l'inertie des pales d'une eolienne de 2MW (et ça grandit avec la taille eoliennes) va bien au delà de la seconde, voire des 10s. etant donné que le vent ne tombe pas de 50 km/h"linéaire" à 0 "continu" en quelques secondes, le tout cumulé avec l'inertie de l'eolienne elle même ça nous fait une baisse progressive des rendements de plusieurs dizaines de minutes, peut être plusieurs heures (là ça demande l'avis d'un expert pour être plus affirmatif) pour les plus grandes eoliennes, en sachant que les vents à plus de 100m au dessus du sol sont bien plus réguliers et puissant (Bertrand pourrait aussi compléter , mais la croissance du vent suivant la hauteur de l'éolienne par rapport au sol est très importante, chaque metre compte, et les eoliennes les plus puissantes culminent à 180m)

Si a tout ça tu ajoutes le lissage "naturel" que représente le couplage d'un parc et non pas d'une eolienne, ça nous fait probalement une belle courbe de gauss

Alors je n'affirme pas que ce soit suffisant (tu connais mon avis sur la question, je suis pour un stockage au moins partiel de l'intermittence, eolienne par eolienne justement pour s'affranchir de ces problèmes, et faire sauter le dernier "verrou" technologique) mais je pense qu'avec des champs disséminés largement et des eoliennes de belle taille le problème n'est déjà plus dans la même echelle que ce qu'il peut être avec les matériels "manicore-like"

soulignons que c'est aussi sur ce chiffre de 175kw que JM se base pour calculer le nombre d'eoliennes nécéssaires en france pour une energie à produire données. ses chiffres sont donc d'hors et déjà a diminuer d'un facteur 10 ... à 30 !!

j'ai donc continué a cherché, et j'ai aussi déboulonné l'argument de JM concernant le Danemark. toujours en se servant de graph évocateur il explique que le plus brillant élève, le danemark, arrive "à peine à absorber une année de croissance energétique avec toutes ses éoliennes, soit 1,3% de sa consommation globale" Cette assertion, quasi définitive, tranche avec les news

actuellement, dans le même Danemark, le seul champ de Horns Rev produit 600GWh/an (et je ne parle pas en "WC potentiels" sujets de toutes les polémiques) soit...2% de la consommation du pays, à cumuler donc avec le reste de la production eolienne Danoise

[Quisit]

Je suis revenu sur la page de JM, suite à doute sur mes propres assertions, je tombe sur ce graph :

http://www.manicore.com/documentation/eolien_graph7.gif
avec ce commentaire de JM :

"Puissance moyenne sur 10 minutes délivrée par une "ferme" éolienne de 10 MW de puissance nominale (située en Grande-Bretagne)"
je me dit bizarre...sur 10 minutes, un parc entier, ...quelle réactivité dans la courbe !

en fait, un petit zoom sur photoshop nous montre que ce graph représente ... la variation de production du parc sur 31 JOURS !!!! "par" tranches de 10 minutes ... ça pose un sérieux poblème d'interprétation non ? ensuite si on analyse le graph on constate des ruptures 100% > 0% (plus de 7 dans le graph !) suivies de montées en régimes presques instantanées.

ça ressemble bien à une mise en drapeau des l'eoliennes pour cause de tempète non ? auquel cas le graph aurait été judicieusement choisi pour son aspect edifiant, ce qui n'est pas précisé dans le texte

Si quelqu'un peut nous fournir un graph de production mensuel un peu plus conforme à la réalité de l'éolien...

[Narduccio]

D'accord, il y a la force d'inertie. Mais comment se comporte l'alternateur lorsque le couple moteur délivré par l'hélice s'annule et devient couple inertiel, voire résistant ? Est-ce qu'il continue à fournir de l'électricité et quelle puissance ou se laisse-t-il entrainer par l'hélice. Ou pire, deviens-t'il moteur, ce qui voudrait dire qu'il tire de l'électricité de réseau pour continuer à faire tourner l'hélice. Sur les alternateurs de centrales thermiques, il y a une protection pour interdire le mode de fonctionnement moteur qui peut endomager l'alternateur ou la turbine suivant les conditions.

[invite0dd4f252]

en fait, un petit zoom sur photoshop nous montre que ce graph représente ... la variation de production du parc sur 31 JOURS !!!! "par" tranches de 10 minutes ... ça pose un sérieux poblème d'interprétation non ? ensuite si on analyse le graph on constate des ruptures 100% > 0% (plus de 7 dans le graph !) suivies de montées en régimes presques instantanées.

Je ne vois pas trop ce qui t'embête dans le graphe présenté par Janco.
Je crois que l'échelle de temps est trop grande pour qu'on puisse parler de montées en régime presque instantanée.
Pour toi c'est quoi de l'instantané ,même pour un parc:0 à 10MW en 1minute,en 10 min en 1heure?
A mon avis la résolution du graphe est au mieux de l'ordre de l'heure.
Pour bien juger il faudrait avoir le vrai zoom et pas celui qu'on peut faire à partir du graphique fourni.
Ce graphique n'a d'autre but que de montrer que la puissance d'un parc d'éoliennes varie en fonction du vent.(tiens donc?)D'ailleurs il y a une période relativement stable dans le graphique.
Il est intéressant de connaître la puissance moyenne délivrable par une éolienne en fonction de son emplacement et de sa puissance nominale bien sûr.
Mais il est intéressant aussi de connaître également la variabilité de la puissance "instantanée".
Je ne connais pas suffisamment Jancovici pour pouvoir le juger.
J'ai l'impression que ses arguments et ses démonstrations tiennent généralement bien la route.
Mais il peut se tromper comme tout le monde.

à plus

[Narduccio]

A ce que j'en sais, les variations de production de l'éolien pauvent être presque instantannée. C'est pour cela que l'on préconise de mettre en service à même puissance en production thermique classique. Les autres modes de productions ne sont pas à l'abri de variations rapides, mais il s'agit de fonctionnement exceptionnels, voire incidentel ce qui n'est pas le cas de l'éolien. Quand à la consomation, elle peut être très cahotique.

[Quisit]

Salut Meteor
Je réitère : ce qui me gène dans le graphique c'est que sa légende est "Puissance moyenne sur 10 minutes délivrée par une "ferme" éolienne de 10 MW de puissance nominale (située en Grande-Bretagne)" le tout situé sous une courbe que tu auras remarqué ulta chaotique.

la déduction qu'on en fait c'est celle qu'en fait Narduccio quelques posts plus haut je cite :
"la production sur 10 secondes peut-être: 300 MW-100-50-250-0-300-10-200-100-50 etc. Il y a des courbes sur manicore pour ceux que cela interresse."

et je ne blâme pas narduccio : j'avais compris la même chose quand j'étais tombé sur cette page il y a qq temps, et c'est aussi pour ça que j'ai pensé à y retrourner

hors cette courbe n'est pas en seconde, ni en 10 minute mais en 31 jours, nuance de taille (!)... ensuite il semble, ((il faudrait un vrai spécialiste car là je n'ai pas de certitudes absolue)), que le passage immédiat de 100% à 0% (et 0 c'est 0 sur ce graph) en quelques minutes (si on accepte l'idée que c'est une analyse toutes les 10 minutes) correspond bien à un arret brutal et total de la prod ou de l'eolienne elle même, ce qui correspond plus à un sur-régime (arret ou drapeau de l'eolienne pendant de très forts coup de vent ou tempete) et non une baisse de régime du vent.

Si c'est le cas, alors ce graph est plus que fort judicieusement choisi, et je ne serait pas surpris de tomber sur des graphs très différents concernant la prod d'un parc d'éoliennes

Narduccio, peut être me fais-je une fausse idée, mais je ne crois pas qu'une eolienne de 110 à 180m de haut, avec des diametres de pales compris entre 50 et 120 M (!) et un ensemble moyeu+pales de 150 tonnes en mouvement puisse varier de production de 0 à 100 % plusieurs fois par seconde, ni même plusieurs fois par minutes ! *

(* il peut malgrés tout exister un dispositif quelquonque de coupure de jus pour, par exemple profiter de l'inertie pour ne pas avoir à redemarrer les pales ultérieurement, c'ets pourquoi je n'ai pas cette certitude absolue...mais c'est vraiment pour ne pas laisser une porte fermée sur cette possibilité....à voir)

Quoiqu'il en soit, il est évident que si chaque eolienne pouvait stocker 0,5 mWH à 1mwh, la courbe curieuse de JMV aurait une toute autre allure, et c'est pourquoi je pense qu'il faut communiquer autour de ces problématiques de lissage de prod et de stokage.

[invite0dd4f252]

Ok j'ai bien compris ,en fait tu trouves que la légende est trompeuse.
Il est certain qu'une éolienne dont les pâles font 150 tonnes ne va pas s'arrêter aussi vite.
Il faudrait faire le calcul de l'énergie qu'il faudrait pour arrêter un tel moment d'inertie en 1 mn par exemple.
A mon avis cette énergie est supérieure à l'énergie de freinage de la génératrice.

Concernant le lissage tu l'envisages comment?
Sur une grande échelle géographique avec plusieurs parcs d'éoliennes?
Et le stockage de l'énergie électrique? Vaste pb ,pas facile à résoudre.
Je me demande quelque part si le stockage sous forme d'énergie mécanique à l'aide d'énormes volants à inertie serait si idiot.
C'est ton histoire d'inertie des pâles qui m'y fait penser.
On pourrait avec des moteurs électriques alimentés par les géné des éoliennes et munis des couplages mécaniques idoînes, faire tourner ces volants d'inertie.

S'il y a des mécanos qui lisent?

à plus

[Quisit]

pour les eolienne je pense à du stockage individuel par volant d'inertie. Je suis passionné de prospective technique et donc les "et si..." m'interressent quand ils ne sont pas de la pure science fiction. et dans ce domaine, la fusion controlée me semble plus lointaine que le volant d'inertie à paliers magnétiques...

mais tu comprendras que quand j'ai découvert que le volant était déjà sorti des labos pour s'attaquer aux batteries , je n'ai pas pu m'empécher de penser à ce qu'il pourrait faire en matière de production intermittente

Malheureusement ce n'est qu'aux US qu'on a pensé commercialiser ces installations mais elles existent déjà :
http://www.activepower.com

par exemple, ce modèle :
http://www.activepower.com/files/pro...S_900_RevA.pdf
pourrait en l'état palier près de 40% de la puissance max de l'olienne pendant les 10 minutes jancoviciennes mais il me semble plus simplement qu'un volant entrainé magnétiquement pendant les périodes de surproduction et monté en série sur le moyeu de l'eolienne pourrait être aussi une solution imaginable sans (trop) de prise de tête et assurer une décroissance de production linéaire pendant plusieurs minutes à près de 100% de la puissance nominale de l'éolienne ou plusieurs heures à 25/30%...

[invite0dd4f252]

Il faudrait faire les calculs mais tu sais il n'y aurait pas trop de pertes de rendement à mettre le volant d'inertie au sol alimenté par un moteur électrique,car j'ai un peu peur du poids éventuellement énorme à installer en haut du mât.
Moi je verrais carrément une énergie lissée à 50% ce qui rendrait les éoliennes indépendantes des centrales thermiques de complément.
Je radote certainement car je ne pense pas très réalisable des volants d'inertie pouvant tourner plusieurs jours en alimentant une géné lors des arrêts d'éolienne par manque de vent.

à plus

[Narduccio]

Narduccio, peut être me fais-je une fausse idée, mais je ne crois pas qu'une eolienne de 110 à 180m de haut, avec des diametres de pales compris entre 50 et 120 M (!) et un ensemble moyeu+pales de 150 tonnes en mouvement puisse varier de production de 0 à 100 % plusieurs fois par seconde, ni même plusieurs fois par minutes ! *

Le 26 décembre 1999, j'ai vu une turbine 900 MW faire du 880-600-900-400-650-0MW. 0 ce fut parce qu'il y eu l'arrêt automatique réacteur. Et cela à duré le temps de le dire! Alors, je ne m'étonne plus de ce genre de phénomène, d'autant qu'un groupe turbo-alternateur de centrale 900 MW à une masse certaine. Il faut tenir compte du couple résistant du réseau.

[Quisit]

En effet ça a du être impressionnant ! mais avoue qu'un couple resistif de 900 MW c'est 200 à 450 plus qu'une eolienne... une turbine de centrale est peut être plus lourde, mais pas forcément beaucoup plus de 150 tonnes...quoiqu'il en soit je n'ai qu'une intuition (profonde) de la chose mais j'aimerais que BertrandR confirme.

je pense que certains d'entre vous se débrouillent pas trop mal en calcul de moment d'inertie ... quelle energie repésente une "meule" de béton de plusieurs metres de diamètre, equipée en rotor sur son diamètre extérieur, dans une enceinte sous vide "stator".
Si la meule était disposée de manière horizontale (tournant "à plat") et en suspension magnétique "classique" , pourrait-elle même se passer de moyeu ?
dans une telle config on n'aurait pas besoin de matériaux cher ou de matériaux compliqué pour lisser une prod d'une telle ampleur (2à5mw plusieurs heures voir plusieurs jours ?)

[invite9111aa5b]

Salut Narduccio !
Je pense que Bertrand pourrait compléter : l'inertie des pales d'une eolienne de 2MW (et ça grandit avec la taille eoliennes) va bien au delà de la seconde, voire des 10s. etant donné que le vent ne tombe pas de 50 km/h"linéaire" à 0 "continu" en quelques secondes, le tout cumulé avec l'inertie de l'eolienne elle même ça nous fait une baisse progressive des rendements de plusieurs dizaines de minutes, peut être plusieurs heures (là ça demande l'avis d'un expert pour être plus affirmatif) pour les plus grandes eoliennes, en sachant que les vents à plus de 100m au dessus du sol sont bien plus réguliers et puissant (Bertrand pourrait aussi compléter , mais la croissance du vent suivant la hauteur de l'éolienne par rapport au sol est très importante, chaque metre compte, et les eoliennes les plus puissantes culminent à 180m)

Bonjour tout le monde,

J'étais loin de mon ordinateur ces 2 derniers jours et je découvre maintenant que le débat prend une tournure très technique et ce n'est pas pour me déplaire.
L'inertie d'un rotor d'une machine de 2 MW est effectivement énorme de l'ordre de 4 millions de kg.m2 si cela vous dit quelque chose. Mais cette inertie ne peut être exploitée pour lisser la puissance de sortie
que si on peut faire varier la vitesse de rotation, on emmagasine de l'énergie en accélérant et cette énergie est restituée lorsque la vitesse diminue. Contrairement à ce que j'ai lu sur certain forum ou site internet la vitesse de rotation d'une éolienne n'est pas fixe et on n'utilise jamais un alternateur directement raccordé au réseau.

On a 2 solutions :
la génératrice asynchrone ( comme le moteur de machine à laver) qui pour fonctionner à besoin d'un glissement de fréquence de rotation par rapport à la fréquence du réseau 50 Hz. Sur les grosses machines ce glissement est très faible inférieur à 1 %, mais on l'augmente artificiellement pour justement permettre une régulation du couple de l'hélice et donc uen régulation de puissance.
La puissance c'est le couple multiplié par la vitesse de rotation
1 watt = 1 Newton.mètre x 1 radian/seconde.
la 2ème solution plus moderne et utilisé sur la grande majorité des grandes éoliennes modernes c'est l'alternateur mais raccordé au réseau via un organe de puissance que l'on appelle l'onduleur, en gros cela consiste à redresser le courant alternatif de sortie de l'alternateur et à redécouper le courant continu obtenu en alternatif mais cette fois à 50 Hz et comme cela on régule comme on veut la vitesse de rotation et le couple et par conséquent la puissance. Cette régulation est efficace à l'échelle de quelques secondes et est utilisée en premier lieu pour lisser les efforts mécaniques sur la chaîne de transmission et réduire la fatigue des matériaux.
Une éolienne fonctionne pendant plus de 150 000 heures pendant sa durée de vie (une automobile moins de 5000 h) donc la fatigue c'est important.

Ce que je viens de raconter c'est une partie de la réponse au problème de la variabilité de l'énergie éolienne, ce n'est pas fini.
Il y a un principe bien connu en probabilité qui dit que plus vous sommez de variables aléatoires moins le résultat varie, c'est le théorème central-limite. L'écart type de la somme est divisé par la racine carrée du nombre de variables, une petite recherche google "central limite" vous donnera toutes les infos. Dans le cas des éoliennes c'est pareil plus vous avez d'éoliennes dans un parc et plus
elles sont distantes (pour que les variables soient indépendantes) et plus la variabilité est faible. Au niveau d'une région ou d'un pays ce phénomène rend la puissance très peu variable et laisse largement le temps à une centrale nucléaire pour s'adapter. Il faut bien voir également que la demande est variable ce qui a exactement le même effet qu'une offre variable.

Bertrand

[invite0dd4f252]

à Quisit

Si je me souviens bien de mon cours de méca , énergie cinétique d'un solide en rotation (qui ne fait que de la rotation) est :

Ec = ½ J ω²

J est le moment cinétique du solide

Pour un cylindre de masse M et de rayon R : J= M . R²/2

Prenons un exemple pour illustrer ce que je te disais hier :

Soit un cylindre de 200 tonnes de 2 m de rayon tournant à 10 000 tr/mn

J = 2 .10⁵kg * 2 = 4 .10⁵ kg.m2 ω2 = (10000*2pi/60)2 = 1,10 .10⁶ s-2

Ec = 4,39 10¹¹ joules

Comme 1 joule = 2,78 10^-7 kwh

Ec = 1,22 10⁵ kwh = 122 Mwh soit l'énergie fournie par une éolienne de 1MW ,aux rendements près, pendant 122 heures.

Toute cette énergie n'est pas utilisable car la vitesse du solide diminue lorsqu'il perd son énergie.Si on envisage d'utiliser cette énergie de 10000 à 5000 tr/mn cela fait 75% de 122 Mwh soit 91,5 Mwh.Si je n'ai pas fait d'erreurs.
Par contre je ne connais pas le dispositif mécanique permettant d'utiliser cette vitesse variable pour faire tourner une géné à vitesse constante.Et puis un cylindre de 4 m de diamètre et de 200 tonnes qui tourne à 10000 tr/mn ce n'est pas de la tarte au niveau de l'équilibrage.

A plus

[invite0dd4f252]

Je viens de voir la réponse du spécialiste qui me coupe un peu l'herbe sous le pied mais tant mieux parce qu'elle est nettement plus complète.

à plus

[invite9111aa5b]

Je suis revenu sur la page de JM, suite à doute sur mes propres assertions, je tombe sur ce graph :

http://www.manicore.com/documentation/eolien_graph7.gif
avec ce commentaire de JM :

"Puissance moyenne sur 10 minutes délivrée par une "ferme" éolienne de 10 MW de puissance nominale (située en Grande-Bretagne)"
je me dit bizarre...sur 10 minutes, un parc entier, ...quelle réactivité dans la courbe !

La page de JM Moscovici sur l'éolien est franchement malhonnête, http://www.manicore.com/documentation/eolien.html.

Il postule d'emblé un remplacement de toutes le formes de production d'énergie électrique par de l'éolien, il est bien le seul à proposer cela.

"Avec des éoliennes de 1 MW de puissance nominale (qui font de l'ordre de 80 m de haut), fournissant donc environ 2 GWh par an en zone favorable, il en faudrait plus de 250.000 pour produire les 506 TWh mentionnées plus haut."

Je reprends mon calcul déjà présenté sur un autre post : couverture de 15 % de la production d'électricité française par 10 000 éoliennes de 3 MW. Jancovici utilise 2000 h de production équivalente, moyenne des pays européen, il oubli de préciser que la France est l'un des pays les mieux doté en énergie éolienne et c'est plutôt 2600 h la moyenne. 10000 x 3 x 2600 = 78 TWh ce qui nous fait bien nos 15 %. Or 10000 éoliennes ça peut faire 1000 parcs réparti sur 90 départements = 12 parcs en moyenne par département, certains départements plus dotés que d'autres.

Ensuite 25 000 km2, la surface de 2 ou 3 départements, ça fout la trouille non ?
Dans la réalité une éolienne de 3 MW à une emprise au sol de 100 m2, en naviguant sur internet vous trouverez facilement des photos avec des champs cultivés ou avec des vaches et des éoliennes dessus.
On peut ajouter la surface des chemins d'accès , les machines de 3 MW sont espacées de 3 diamètres soit environ 250 mètres donc en comptant les 100 m2 plus le chemin (4 mètres de large) de 250 x 4mètres = 1100m2 par machine.
Je compte large parce qu'il est évident que les développeurs s'arrangent pour mettre les éoliennes en bordure de champ. Jancovici parle de 10 MW/ km2 soit 300 000 m2 pour une éolienne de 3 MW.
Cet astuce de JM Moscovici permet de majorer de 270 fois la surface utilisée par les éoliennes.

Le coup de tabler sur 100 % d'éolien pour l'électricité en France est bien vu car il abouti à des chiffres plus importants, le fait qu'ils ne soit pas réalistes n'est pas un problème pour JMJ.

"Mais comme le vent est intermittent, alors que la demande n'est pas dépendante du vent (personne n'entend avoir un frigidaire
qui ne fonctionne pas les jours sans vent !), une électricité uniquement éolienne devrait pouvoir être stockée au moment où il y a du vent,
puis restituée au moment où le consommateur entend être servi. Sous forme chimique, les possibilités de stockage sont l'utilisation
d'un accumulateur (une "batterie") ou la conversion en hydrogène, sous forme mécanique cela peut consister à remonter de l'eau dans un réservoir d'altitude (ce que fait déjà EDF)."

Très fort JMJ recycle le coup du tout éolien pour montrer qu'on abouti à une aberration à cause de la variabilité.

Après on a droit au stockage de l'énergie dans des batteries au plomb, le plomb ça vous fait pas peur bande d'inconscients.

"En 2002 l'éolien a produit 0,3 TWh en France, soit environ 0,06% de notre production électrique totale. Le programme Eole 2005, qui prévoit 500 MW de puissance installée en 2005, soit 250 à 500 éoliennes de grande taille, permettra ainsi à la France de produire 1 TWh dans les meilleures conditions, soit 2,5% de la production électrique à base de combustibles fossiles, 0,25% de la consommation d'électricité française, ou encore moins de 0,1% de notre consommation d'énergie totale."

JMJ utilise un argument tordu, l'éolienne ne représente rien en France donc l'éolien n'a pas d'avenir en France. Pour l'avenir de l'éolien en France on peut faire confiance à JMJ, il s'en occupe.

"Les chiffres montrent que les pays qui ont investi massivement dans l'éolien, comme le Danemark, n'ont pas beaucoup changé la structure de leur approvisionnement énergétique, ni leurs émissions de gaz à effet de serre."

Mais c'est justement parce que le Danemark avait un problème avec ses approvisionnements qu'il a choisi, entre autre, l'éolien.

Plus loin JMJ en remet une couche avec le fait que la production n'est pas la même partout en France et qu'il faudrait mobiliser une surface plus grande encore, pourtant avec 2000 h il a pas pris beaucoup de risque.
Et comme cela, cahin caha, on arrive à 1 million d'éoliennes, si après ça vous voulez encore de l'éolien...

et en conclusion (sur la page http://www.manicore.com/documentation/part_eolien.html) on a droit à :
"A l'évidence l'éolien occupe aujourd'hui un espace journalistique bien excessif compte tenu de son importance réelle, quel que soit le pays considéré."

Je me demande si Jean Marc Jancovici n'occupe pas un espace médiatique bien excessif compte tenu de son honnêteté réelle.

Bertrand.

[invited494020f]

Prenons un exemple pour illustrer ce que je te disais hier :

Soit un cylindre de 200 tonnes de 2 m de rayon tournant à 10 000 tr/mn

Cher Météor 31,

Ce serait une très belle réussite technique, sauf qu'avant d'atteindre cette vitesse de rotation, ton cylindre aurait explosé vers 1423 t/min Pourquoi?

Admettons que ce cylindre soit en acier fondu.
La contrainte de traction tangentielle à sa périphérie sera (en kg/mm2), en fonction de sa densité et de la vitesse périphérique en m/sec:
c=d*V^2/10^6
Ou d est la densité de l'acier en kg/g/m^3 et V la vitesse périphérique en m/sec
(le coeff. est là, car la contrainte est en kg/mm^2)
d=7800/9,81=795
Et
V=R*oméga=2*10000*2*3,14/60=1933 m/sec
c=795*1933^2/1 000 000=2970,51 kg/mm^2
Alors que l'acier explose à 60 kg/mm^2!
La vitesse périphérique max. admissible avec un coefficient de sécurité de 2 serait:
V=(c*10^6/d)^0,5=(30*10^6/795)^0,5=194 m/sec, correspondant à1000 tr/min, donc le dixième de la vitesse proposée!
Le cylindre exploserait vers
V=(60*10^6/795)^0,5=275 M/sec=1423 tr/min.
Moralité: on ne plaisante pas avec la résistance des matériaux, sans parler que la vitesse périphérique serait 5,7 fois la vitesse du son.
Amicalement paulb.
]

[invited494020f]

La page de JM Moscovici sur l'éolien est franchement malhonnête, http://www.manicore.com/documentation/eolien.html.

Certainement, M JM Janvovici, lui, ne fait pas la pub des éoliennes. paulb.

[invite0dd4f252]

Tu as raison ,il n'y a pas de pb, ça explose.

à plus

[invite9111aa5b]

Certainement, M JM Janvovici, lui, ne fait pas la pub des éoliennes. paulb.

Je crois que ça, c'est pour ma pomme.

Paulb vous me reprocher dans un premier temps les yaka et les faucon et ensuite quand je vous apprends mon activité dans l'éolien vous me reprochez de ne pas être indépendant et de faire de la pub pour l'éolien, que faut il faire ?

Je ne touche pas le moindre centime sur l'installation de parc éolien en France ou ailleurs et je n'ai aucun intérêt dans aucune des sociétés qui en font le métier et c'est pour cela que je me permet de parler librement sur ce forum. De plus je ne fais pas uniquement la "pub" de l'éolien mais des énergies renouvelables en général, à ce sujet j'ai probablement été injuste avec le solaire thermique et photovoltaïque qui ont un potentiel plus important que l'éolien.
J'ai également fais la promotion de la maîtrise de l'énergie, vous en connaissez beaucoup des publicitaires qui recommande de consommer moins ?

Arrêtez vos insinuations et apportez des arguments techniques solides.

Bertrand.

[invite9111aa5b]

Cher Météor 31,

Ce serait une très belle réussite technique, sauf qu'avant d'atteindre cette vitesse de rotation, ton cylindre aurait explosé vers 1423 t/min Pourquoi?

Admettons que ce cylindre soit en acier fondu.
La contrainte de traction tangentielle à sa périphérie sera (en kg/mm2), en fonction de sa densité et de la vitesse périphérique en m/sec:
c=d*V^2/10^6
Ou d est la densité de l'acier en kg/g/m^3 et V la vitesse périphérique en m/sec
(le coeff. est là, car la contrainte est en kg/mm^2)
d=7800/9,81=795
Et
V=R*oméga=2*10000*2*3,14/60=1933 m/sec
c=795*1933^2/1 000 000=2970,51 kg/mm^2
Alors que l'acier explose à 60 kg/mm^2!
La vitesse périphérique max. admissible avec un coefficient de sécurité de 2 serait:
V=(c*10^6/d)^0,5=(30*10^6/795)^0,5=194 m/sec, correspondant à1000 tr/min, donc le dixième de la vitesse proposée!
Le cylindre exploserait vers
V=(60*10^6/795)^0,5=275 M/sec=1423 tr/min.
Moralité: on ne plaisante pas avec la résistance des matériaux, sans parler que la vitesse périphérique serait 5,7 fois la vitesse du son.
Amicalement paulb.
]

L'utilisation de la fibre de carbone en enroulement filamentaire permet d'atteindre des rapports poids/énergie stockée 5 fois plus important que l'acier. Avec du composite standard carbone/époxy on peut atteindre une contrainte de rupture supérieure à 1000 MPa et une densité de 1500 kg/m3, l'énergie maximale stockée est de l'ordre de 65 Wh/kg et la vitesse périphérique maximale de 1100 m/s.
Pour un volant de 20 tonnes on pourrait stocker 1.3 MWh.

Ce type de machine fonctionne dans le vide et on utilise des paliers magnétiques. Un coefficient de sécurité de 2 me parrait un peu excessif pour ce type d'application avec des contraintes quasi statiques.
Pour la conversion électrique on sait maintenant réaliser de la vitesse variable réversible moteur/générateur avec des rendements très élevés et tout cela en alternatif évidemment.
Par rapport à du stockage sur batterie le dispositif est capable de produire/absorber des pointes de puissance très élevées.

J'apporte juste ma petite contribution au débat sur le stockage inertielle qui peut avoir des applications marginales, je ne veux pas que l'on s'imagine que l'utilisation d'un volant d'inertie de 20 tonnes à coté de chaque éolienne est une nécessité.

Bertrand

[invited494020f]

Cher Bertrand,
D'abord, les chiffres concernant le volant
"Soit un cylindre de 20 tonnes en carbone/époxy standard ayant une vitesse périphérique de 1100 m/sec et une densité de 1500 kg/mm^2"( il faut probablement lire kg/m^3 ?).
Ce serait une très belle réussite technique, sauf qu'avant d'atteindre cette vitesse de rotation, votre cylindre aurait explosé vers V=809 m/sec Pourquoi?

La contrainte de traction tangentielle à sa périphérie sera (en kg/mm2), en fonction de la vitesse périphérique en m/sec:
c=d*V^2/10^6
Ou d est la densité en kg/g/m^3 et V la vitesse périphérique en m/sec
(le coeff. est là, car la contrainte est en kg/mm^2)
d=1500/9,81=152,9
Et
V=1100 m/sec
c=152,9*1100^2/1 000 000=185 kg/mm^2=1815 MPa
Alors que le carbone/époxy explose à 100 kg/mm^2!
La vitesse périphérique max. admissible avec un coefficient de sécurité de 1,5 (soyons courageux!) serait:
V=(c*10^6/d)^0,5=((100/1,5)*10^6/152,9)^0,5=660,3 m/sec, correspondant donc à 60 % de la vitesse proposée!
Le cylindre exploserait vers
V=(100*10^6/152,9)^0,5=809 M/sec.
Donc à 73.5 % de la vitesse proposée.
Ensuite, les chiffres concernant le éoliennes:
Dans ma page http://perso.wanadoo.fr/aap/aap/cons...on_energie.htm
Je fais le calcul du "plafond" probable de la ressource éolienne:

********"5.8. L'énergie éolienne.
C'est également une ressource ancienne (moulins à vent), mais son exploitation moderne est surtout la production d'électricité. Son intermittence est aléatoire* au gré des vents et a besoin d'être "lissée" par des moyens de stockage. Son prix est aussi le résultat des frais d'équipement et d'exploitation.
On estime le potentiel mondial à 20.000 TWh/an (térawattheures par an), dans des conditions acceptables, ce qui correspond à 4,44 GTep/an. Dans des condition insupportables il pourrait atteindre 53000 TW/an, mais j'espère qu'on n'y arrivera pas!
Dans l'hypothèse retenue, combien d'éoliennes de 5 MW nominaux faut-il installer (diamètre du rotor 100 m)?
Rendement moyen 260W/m2 balayé par le rotor. Surface=50^2xpi=7854m2
Production moyenne: 7854*260=2.042.040 W=~2Mw
Production d'énergie annuelle: 2*365*24=17664 MWh=17,664 GWh
Équivalent pétrole: 17664*0,222=3921 Tep/éolienne.
Pour une production de 4,44 GTep/an, il faut donc installer:
4,440,000,000/3921=1.132.364 éoliennes,
autrement dit, une pour 10597 habitants!"

Je fais aussi le calcul du solaire et là, j'admets que je suis un peu pessimiste à cause du prix de revient actuel de cette énergie.
Pour l'éolienne, je voudrais l'avis d'un spécialiste, donc vous.
Si je vous ai fait une "pique", c'est parce que l'insulté, Jancovici, n'a pas accès à ce forum. Visiblement, elle a porté!
Amicalement paulb.

[invite9111aa5b]

Cher Bertrand,
D'abord, les chiffres concernant le volant
"Soit un cylindre de 20 tonnes en carbone/époxy standard ayant une vitesse périphérique de 1100 m/sec et une densité de 1500 kg/mm^2"( il faut probablement lire kg/m^3 ?).

Je relis mon message et je ne vois pas d'erreur j'ai cité une densité de 1500 kg/m3, pour être exact j'aurais du écrire 1500 kg/m^3 mais je pense que tout le monde avait compris.

Ce serait une très belle réussite technique, sauf qu'avant d'atteindre cette vitesse de rotation, votre cylindre aurait explosé vers V=809 m/sec Pourquoi?

"Mon cylindre" n'explose pas car j'ai parlé d'une contrainte de rupture pour le carbone supérieure à 1000 MPa, en réalité la fibre de carbone a une contrainte de rupture de 3200 MPa, dans la pratique cette contrainte est inférieure car on l'utilise avec une matrice époxy mais il se trouve que l'enroulement filamentaire permet d'atteindre des taux de fibres très élevés.
Les valeurs que j'ai citées pour le volant d'inertie sont issues de l'ouvrage "Matériaux composites" de Daniel Gay, édition Hermès, page 229 (date de publication 1991).

Ensuite pour l'éolien, j'ai lu votre page internet et j'ai déjà donné ma position. Je ne souhaite pas une joute stérile qui va très vite fatiguer tout le monde.

Enfin quand on est quelqu'un de très médiatique comme JM Jeancovici et que l'on ouvre un site internet avec un contenu tandencieux on s'expose à la critique et à la polémique, c'est la règle du jeux.
A chaqe fois que j'entends JM Jeancovici à la radio ou que je le vois à la télé je n'ai pas forcément la possibilité de répondre et souvent ce n'est pas l'envie qui me manque.
Je ne pense pas avoir été insultant dans mon message précédent dans la mesure où j'ai apporté des arguments contradictoires qui me semblent solides.


Bertrand.

[invited494020f]

j'ai parlé d'une contrainte de rupture pour le carbone supérieure à 1000 MPa, en réalité la fibre de carbone a une contrainte de rupture de 3200 MPa, dans la pratique cette contrainte est inférieure car on l'utilise avec une matrice époxy mais il se trouve que l'enroulement filamentaire permet d'atteindre des taux de fibres très élevés.

Bonjour,
si j'ai relevé l'erreur, c'est que j'ai manié pas mal le carbon-époxy pour des couples, mâts et safrans de bateau. C'est un matériau extra, mais les fibres de carbone, s'il y en a trop, ont tendance à glisser dans l'époxy aux fortes contraintes, enroulement filamentaire ou pas. Nous avons trouvé pas mal d'astuces, mais les procédés restent cecrets de fabrique. De toute façon, un cylindre de 200 tonnes, en carbone-époxy à enroulement filamentaire, tournant dans le vide, avec des paliers magnétiques, coûterait une fortune disproportionnée au service rendu.
Toutes mes excuses pour l'erreur de copie!
On arrête les chamailleries.
Amicalement paulb.

[Quisit]

Moi je trouve ces chamailleries vraiment très interressantes, je rejoint Paul sur le fait que les experts exposent souvent des vues + ou- partiales, et sans droit de réponse...là au moins on a "du choix"

Bon allez une dernière pour Janco : en 2002 la part de l'eolien dans la consommation electrique du pays au danemark était déjà de 13%, les chiffres officiels pour 2003 et 4 sont plus difficiles à trouver, mais ils seraient situés entre 16 et 21% ... un record innaccessible si on se fie à sa page.

Bertrand , l'explication sur le "lissage naturel" de la production du parc était assez technique tant mieux...mais il y manque une vraie conclusion par rapport aux assertions de JM... est-ce qu'en gros il est réllement possible qu'un parc eolien entier voit sa production passer en dix minutes de 100 à 0%, plusieurs fois par jours, et ceci quasiement tous les jours de chaque mois ?
si j'ai bien compris ton post, ce n'est pas le cas...

Pour l'emprise territoriale, effectivement les arguments contre "restants" sont plus de l'ordre du visuel (et encore, recevable sur les zones sauvages...mais c'est un autre débat) que du niveau du partage du territoire...quand à l'offshore, il pourrait mettre tout le monde d'accord

pour le stockage inertiel, merci à Bertrand Meteor et Paul, tout cela donne une idée plus claire des dimensionnements, vitesses de rotation et matériaux à utiliser...inutile donc d'espérer un stockage relais de grande durée sans investissement pharaoniques (mais pharaonique vu de quel point de vue ?), mais plutôt (au mieux) de lisser quelques minutes ou quelques heures à (au mieux) un tiers voire un quart de la puissance nominale d'une éolienne... si en plus ce lissage n'était vraiment pas nécéssaire, alors...