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Petit éolien
Le petit éolien, ou éolien individuel ou encore éolien domestique,
désigne toutes les éoliennes d'une puissance nominale inférieure ou
égale à 30 kilowatts (en Europe) ou 100 kilowatts (aux États-Unis),
raccordées au réseau électrique ou bien autonomes en site isolé. Il
vise à répondre à de petits besoins électriques et alimenter des
appareils électriques (pompes, éclairage...) de manière durable,
principalement en milieu rural ou sur des véhicules (voiliers, caravanes...), souvent
accompagnée d'un module solaire photovoltaïque et d'un parc de batteries. Ce type
d'installation peut garantir l'autonomie énergétique par exemple d'un voilier (éclairage,
instruments de bord...) ou d'une caravane.
Pour être efficiente et économiquement rentable, le site doit être
exposé au vent, qui doit idéalement être à la fois fort, régulier et
fréquent.
Petite éolienne à courant continu.
Petite éolienne, dans l'Indiana (USA).
Le petit éolien semble être appelé
à se développer de manière
complémentaire au photovoltaïque (il y a souvent plus de
vent quand il y a moins de soleil et inversement). Dans les
décennies à venir un réseau électrique intelligent ("Smart
Grid" ou "Super Smart Grid"1) ou un "internet de l'énergie" tel
que proposé par Jeremy Rifkin dans son projet de 3ème
révolution industrielle devrait faciliter l'intégration du petit
éolien au réseau électrique.
Petit éolien classique
Généralement à "axe horizontal", les petites éoliennes
classiques comprennent souvent deux à trois pales, pour
une puissance électrique de 100 W à 30 kW. Elles sont
fabriquées par des professionnels (AWP, Bergey,
Eoltec2), ou en autoconstruction (selon les modèles de
Hugh Piggott par exemple).
1
2
3
4
En décembre 2004, a été ouvert à Narbonne (Aude) le
Site expérimental pour le petit éolien de Narbonne
(Sepen3) pour obtenir des données fiables sur les
performances de ces équipements. Cette installation
permet de tester dans des conditions de vent fort et
soutenu, les performances de 4 "petites" éoliennes de
moins de 10 kilowatts.
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6
Sommaire [masquer] 1 Petit éolien classique
2 Petit éolien urbain
1
2.1 Contexte local
contre contexte
global
2
2.2 Déploiements
existants
3 Électrification rurale
décentralisée (ERD)
4 Auto-construction et
Open source
5 Notes et références
6 Voir aussi
1
6.1 Liens externes
2
6.2 Articles
connexes
1
Petit éolien urbain
Éolienne urbaine de deux mètres de diamètre, puissance 1,75 kW à 14 m/s,
à Saint-Sébastien, spécialement développée pour obtenir un très faible
niveau sonore. Elle a une hauteur du mat de 5,5 mètres, elle démarre avec
une vitesse de vent de 2,5 m/s, elle a une durée de vie de vingt ans, et elle
est conforme au code de l'urbanisme espagnol.
Les éoliennes et spécialement développées pour l’environnement
urbain sont à axe vertical ou horizontal, et de petite ou moyenne
puissance, allant jusqu'à 20 kW4.
En milieu urbain, le vent est plus faible et surtout plus turbulent qu'en
terrain ouverts et (variations rapides de vitesse et de direction du flux
d'air). D'importantes turbulences se produisent à la hauteur des toits en raison des collisions
de l'air chaud (face sud ensoleillée) et froid (face nord) et des façades des bâtiments4
Les éoliennes à axe horizontal on un moins bon rendement en zone de turbulence (l'axe
devant en permanence changer dans ce cas, il est donc généralement nécessaire de les
surélever par rapport au toit de plusieurs mètres. Elles sont également peu efficace par vent
très faible et ne sont donc pas adapté à tous les environnements urbains.
Les éoliennes à axe vertical au contraire, peuvent au contraire tirer partie des turbulences
pour améliorer leur efficacité et peuvent donc être efficace à hauteur de toit (en fonction de
l'environnement du bâtiment). Elles ont également l'avantage de partir par faible vent4.
Contexte local contre contexte global[modifier]
Le potentiel et l'écobilan de cette technologie sont encore discutés. Ses promoteurs
soulignent les avantages d'une production décentralisée d'électricité, directement localement
disponible évitant les déperditions longues distances. Elle s’intègrent également parfaitement
dans un environnement de smart grid.
Ses opposants pointent au contraire le fait que, sauf exception (en zone littorale concernée
par des cycles quotidiens vent de terre / vent de mer, ou en zone de mistral par exemple en
France), le vent urbain perturbé diminue les performances des éoliennes à axe horizontal,
bien que l'effet en soit contraire avec certaines à axe vertical4.
Selon l’ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie) c’est "une filière
encore à l’état de recherche-développement, une application économiquement viable pour
les particuliers mais peu de références et de retour d'expériences et des contraintes
techniques et économiques, et des incertitudes règlementaires."5.
Déploiements existants[modifier]
Des petites éoliennes ont donc été déployées en milieu urbain dans différentes villes
d'Europe dans le cadre du projet Wineur financé par de la Commission européenne dans le
cadre d'Intelligent Energy Europe6, dont les Pays-Bas (Groningen, Friesland, Drenthe, les
2
contraintes réglementaires ont tendance à y ralentir le déploiement), France (Lyon, Grenoble
et Lille), Royaume-Uni (avec une priorité dans l'équipement des écoles)4 ou en Asie.
En Chine (Weihai, Shenzhen par exmeple) des petites éoliennes à axe horizontal couplé à
des panneaux solaires sont placées sur les larges avenues ou sur les bords d'autoroutes en
réutilisant le mobilier urbain des lampadaires. A Canton, la Tour de la Rivière des Perles à
inclus 4 éoliennes à axe verticales au moment de sa conception. Elles sont donc directement
intégrées dans la façade du bâtiment, et celui-ci a une forme favorisant l'engouffrement du
vent Sud->Nord dans des tunnels à effet venturi ou sont situé les éoliennes, permettant de
bénéficier d'avantage des effets du vent.
Bénéficiant d'un environnement réglementaire plus souple, des industriels espagnols ont mis
sur le marché, en 2010, des éoliennes individuelles capables d'assurer 50 % de la
consommation électrique d'une habitation familiale. La chambre de commerce de SaintSébastien, au Pays basque, concourt activement à la promotion de ces nouveaux
équipements.
Électrification rurale décentralisée (ERD)[modifier]
Le petit éolien est intéressant pour l'électrification de site isolé, dans les pays développés ou
dans le cadre de programmes d'électrification dans les pays en voie de développement.
Il existe des programmes publics de financement de l’électrification de sites isolés (avec par
exemple l'ONG blueenergy ou la société française Transénergie).
Pour stabiliser la production, on les associe à un groupe électrogène et/ou des batteries
(éventuellement avec une autre source renouvelable comme des panneaux photovoltaïques).
Auto-construction et Open source[modifier]
Depuis plus d'un siècle, de nombreux amateurs ont auto-construit des éoliennes à partir de
matériaux du commerce, récupérés ou de kits commerciaux.
Des modèles d'éoliennes faciles à réparer par des forgerons locaux ont aussi été diffusées
lors de programme de coopération décentralisée. Ces éoliennes ont généralement été
dédiée au pompage de l'eau, mais des modèles récents avec un générateur de 15 à 25
kilogrammes (10 pouces de diamètre) peuvent produire 3 kilowatts (sic) d'énergie
électrique)7.
Dans le domaine de la production d'énergie et des microcentrales énergétiques, le "Faites le
vous-même" ("Do it yourself" ou "DIY" pour les anglophones) a été popularisé par divers
magazines de bricolage, de vulgarisation ou plus spécialisés dans l'"énergie auto-produite",
notamment par deux journaux américainx : "OtherPower"8 et "Home Power"(plus de 150
numéros en 25 ans, notamment consacrés à l'éolien auto-construit9), ainsi que par quelques
sites Internet tels que Instructables (communauté de bricoleurs en ligne voulant découvrir,
partager promouvoir d'idées et projets autoconstruits ou s'en inspirer)10, ou encore par
quelques séries-TV comme "Jericho" ou "La Machine à explorer le temps (film, 2002)".)
3
Ce secteur, considéré comme peu intéressant pour les grandes entreprises, est néanmoins
soutenu par l'existence d'une demande locale et dispersée (dont pour l'auto-construction).
Des démarches Open source ou écocitoyennes se sont mises en place pour y répondre,
visant à permettre la construction d'"éoliennes libres" (Open-source hardware), avec par
exemple DIY and Open Source Wind Turbines ou Small Wind Turbine (howto)
Les éoliennes autoconstruites sont généralement des modèles de taille modeste. Elles
produisent pour la plupart 1 kW ou moins11 12 13. Le plus souvent, elles sont perchées sur
des tours ou mâts (fixes ou haubanés)14 15.
Quelques éoliennes un peu plus puissantes (e.g. the Jua Kali wind turbine, Hugh Piggot's
wind turbine, ForceField Wind Turbine, Chispito Wind Generator, The Zoetrope Vertical-Axis
Wind Turbine...) ont été toutefois construites par des indépendants, et certains modèles
spéciaux ou expérimentaux ont intéressé un certain nombre de bricoleurs ou d'inventeurs
(modèles d'éoliennes de type Savonius ou Panemone par exemple)16 17 Par rapport à son
équivalent commercial, une éolienne autoconstruite tend à être moins chère 18 19 20.
Grâce à l'Internet, la communauté est maintenant plus facilement en mesure de diffuser,
comparer, améliorer et obtenir des plans d'éoliennes à auto-construire21 22 2324 25.
L'autoconstruction d'éoliennes est également active dans les pays en développement où
elles sont particulièrement intéressantes loin des réseaux électriques ou pour le pompage de
l'eau. Elles alimentent des maisons, les résidences et de petites entreprises. Des
organisations telles que "Practical Action" ont conçu des éoliennes faciles à construire et
réparer par les communautés locales de pays en développement. Elles fournissent les plans
et guides de construction26 27.
Article détaillé : Open-source matérielle.
Notes et références[modifier]
↑ (en) Site du projet européen SuperSmart Grid [archive].
↑ Eoltec [archive]
↑ SEPEN (Site expérimental pour le petit éolien de Narbonne) [archive]
↑ a, b, c, d et e (fr)[1] [archive]
↑ (fr) [PDF] Étude Des éoliennes dans l'urbain [archive] par l’ARENE
↑ (fr) WinEUR [archive] sur urbanwind.net
↑ About the Turbine [archive], citan tun article de AllAfrica article, Sept. 16, 2004 [archive]
↑ Portail internet de Otherpower [archive], qui se présente comme étant une communauté de
passionnés par les énergie alternatives voulant montrer qu'il est amusant et facile d'autoproduire sa propre. Son siège est basé dans une zone reculée des montagnes du Nord du
Colorado, à 11 miles du réseau ou de la ligne téléphonique la plus proche. Ses maisons et
boutiques sont entièrement gérées par des énergies alternatives.
9. ↑ Portail internet de Home Power [archive], présentation [archive] et portail éolien [archive]
10. ↑ Site Internet (portail) de instructables [archive]
11. ↑ British Wind and Energy Agency's DIY wind turbines page [archive]. Bwea.com. consulté 4
de 2011.
12. ↑ "Common FAQs of wind turbine construction and info for proper building [archive]" ;
Information sur les éoliennes auto-construites
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
4
13. ↑ Overview of wind turbine construction and info for proper building [archive] ; Otherpower,
Consulté 4 dec 2011
14. ↑ "Smaller wind turbines usually of tilt-up or fixed design [archive]", consulté 4 dec 2011
15. ↑ "Modified Chispito Wind Turbine [archive]". Greenterrafirma, consulté 4 dec 2011.
16. ↑ Auteur : bhunter736 (25 fev 2007). "Another DIY Savonious wind turbine [archive]".
Static2.instructables.com. Consulté 4 dec 2011.
17. ↑ Auteur : bhunter736 (13 dec 2007). "An improved design of a small savonious wind
turbine [archive]". Static2.instructables ; consulté 4 dec 2011.
18. ↑ "Proprietary small wind turbine expensive but very durable and well designed [archive]".
Retrieved 28 December 2011.
19. ↑ Author:dwarren (14 September 2005). "DIY windturbine for less than 80 dollar [archive]".
Instructables.com. consulté 4 dec 2011
20. ↑ "[Commercial wind turbine for 650 dollar]". Solarshop.com.au. consulté 4 dec 2011
21. ↑ Author:sspence (2 June 2006). "DIY 1000 Watt windturbine example with
pictures [archive]" ; Static2.instructables.com. onsulté 4 dec 2011.
22. ↑ Author:dwarren (14 September 2005). "another DIY windmill-example with
pictures [archive]". Instructables.com. consulté 4 dec 2011.
23. ↑ Builditsolar, "Builditsolar wind turbine plans [archive]" ; consulté 4 dec 2011.
24. ↑ "Builditsolar wind turbine plans [archive]" ; Builditsolar.com. consulté 4 dec 2011.
25. ↑ "The Backshed Wind turbines plans [archive]" ; Thebackshed.com. 15 June 2007, consulté
4 dec 2011.
26. ↑ Practical action (ONG) ; "[Practical action producing info to construct DIY wind turbines for
the developing world]" ; Practicalaction.org, consulté 4 dec 2011.
27. ↑ "[Basics on diy small scale windturbines and domestic power consumption]" (PDF), consulté
4 dec 2011.
Voir aussi[modifier]
Liens externes[modifier]
•
Guide (Vade-Mecum) pour l'implantation d'éoliennes de faible puissance en Wallonie
(puissance inférieure ou égale à 10 kW) fait par les Compagnons d’Eole, Vents
d’Houyet et l’APERe + logiciel comparant 180 machines et : vidéo sur l'"éolien
participatif"
Articles connexes[modifier]
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Écologie urbaine
Électricité
Énergie renouvelable
Énergie éolienne
Réseau électrique
Smart grid
Vent urbain
Petite hydraulique
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