Les éoliennes, …c’est du vent ! – par Jean Goychman

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 imp,atées 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 2000h/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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18 commentaires
  1. Bon l’erreur c’est ceux qui il y a 10 ans disaient « il faut sortir du nucléaire »
    Je me rappelle sur internet des solutions « faciles » on divise par 2 notre consommation et plus besoin du nucléaire….
    Non il ne faut pas sortir du nucléaire, à l’heure de la voiture électrique on surtout multiplier 2 la consommation…

    Cela dit le nucléaire ou l’éolien on un gros défaut, celui de ne pas pouvoir gérer les pics de consommation.
    Une centrale nucléaire qui ronronne à son régime de production va avoir un temps long pour monter en puissance s’il y a un pic.
    Les russes ont essayé de faire monter brusquement la puissance d’une centrale… c’est l’accident de Tchernobyl….
    Pareil pour l’éolien ça produit en fonction du vent et non en fonction des pics de consommation.
    On peut aussi parler du solaire, ça produit que quand il y a du Soleil (La Palisse ne dirait pas mieux) et surtout ça produit plus l’été avec un meilleur ensoleillement alors qu’on consomme plus l’hiver.
    Rien nous empêche de faire du renouvelable en complément mais pas en production principale.
    Le nucléaire doit rester le principal mais a lui seul c’est pas suffisant.
    Tant qu’on n’a pas des solutions de stockage à grande échelle on est obligé d’avoir une part de thermique.
    Le stockage on a des pistes, notamment avec l’hydrogène car on produit de l’hydrogène vert avec l’électricité, on le garde et quand on a besoin on produit de l’électricité avec.
    Pour le moment le coût de production de l’hydrogène n’est pas rentable mais ça devrait évoluer.
    Mais en l’état actuel il faut du nucléaire, il faut du thermique ça c’est obligatoire et une part de renouvelable ça coute rien.

    1. les centrales nucléaires savent s’adapter aux pics de consommation. Mais leur rendement le meilleur est lorsqu’elles sont au maximum, car la consommation d’uranium n’est rien par rapport aux coûts fixes.
      l’hydrogène ne permet pas de stocker de l’énergie : hormis quelques cas très marginaux, c’est une utopie.

      1. On n’a jamais utilisé les centrales nucléaires pour des pics de consommation, on a toujours importé d’Allemagne pour gérer le pic.
        Quand on parle de voiture à hydrogène, on n’utilise pas l’hydrogène pour la combustion.
        C’est une voiture électrique avec une pile à combustible et des réservoirs d’hydrogène à la place des batteries.
        Donc on produit des l’hydrogène vert (ou bleu peu importe) à partir d’électricité.
        On peut le faire à partir du gaz mais on perd tout l’intérêt si on est toujours dépendant de l’énergie fossile.
        Et on utilise cet hydrogène pour produire de l’électricité.
        Donc on part de l’électricité pour faire de l’hydrogène qui fera de l’électricité.
        Aussi le but est bien d’utiliser l’hydrogène comme batterie.

        1. “On n’a jamais utilisé les centrales nucléaires pour des pics de consommation, on a toujours importé d’Allemagne pour gérer le pic.” C’est quoi cette remarque stupide? Je vous signale que c’est nous qui vendions de l’électricité à l’Allemagne grâce au nucléaire.

          1. En été on vend (pas cette année car on avait des maintenances mais bon)
            En hiver on achète.
            Tu peux vérifier on a toujours fait ça.
            Partant je te retourne la remarque stupide…

    2. Jusqu’ici nous n’avons jamais réussi à remplacer une nouvelle source d’énergie par une autre. Elles n’ont fait que s’additionner les unes aux autres. Bois, charbon, pétrole, nucléaire, vent, solaire…
      Qu’est-ce que cela veut dire ? Que soit il va falloir sérieusement se creuser les méninges pour continuer de trouver de nouvelles sources d’énergies (profondeurs terrestres, volcan, captation des éclairs…) soit si nos capacités intellectuelles s’amenuisent ou atteignent leur limites (au vue du niveau de l’éducation actuelle, je miserais sur s’amenuisent) il faudra se rendre à l’évidence que la consommation va devoir baisser, soit il faudra améliorer drastiquement le niveau de consommation des appareils soit un mix de tout…
      Pour ma part, je pense qu’on est loin d’avoir atteint nos limites et que des découvertes se font aussi par hasard et que l’on n’est pas à l’abri d’améliorer le stockage, de limiter les pertes de conduction, d’améliorer le rendement de toutes les solutions existantes etc etc
      Aucune raison de culpabiliser uniquement des raisons de stimuler l’éducation, la science, le partage d’informations entre les nations et ainsi continuer de vivre potentiellement de mieux en mieux dans ce bas monde
      Cela paraît difficile à croire mais pourtant quitte à décevoir les plus pessimistes je pense que c’est ce qui attend l’humanité

    3. C’est l’hydroélectricité qui permet souvent de faire l’appoint. C’est la seule électricité qui se stocke. On aurait pu avoir davantage de barrages siles écolos ne s’opposaient pas systèmatiquement aux bonnes solutions!

  2. “Tant qu’on n’a pas des solutions de stockage à grande échelle on est obligé d’avoir une part de thermique.” Il suffit de remonter de l’eau en hauteur et de récupérer de l’énergie par une centrale hydrau-électrique située en bas de barrage.

    1. J’aime bien le « il suffit de… » 😉
      Les barrages hydroélectriques sont aussi des problèmes de modifier un écosystème, des fois engloutir des villages et modifier un paysage.
      Mais surtout avec le réchauffement climatique on a de plus en plus de périodes de sécheresse et des difficultés pour les remplir.
      Les barrages sur les sites les plus rentable et bien approvisionnés en eaux sont déjà construits.
      De nouveaux barrages seront très difficiles à exploiter.

  3. Je tiens à prèsenter toutes mes excuses à nos lecteurs pour une erreur de frappe qui a échappé à ma relecture.
    Il faut lire 100 000 éoliennes pour remplacer les 100 TWh venant de la diminution du nucléaire.
    Si on voulait remplacer toutes les autres sources comme il est prévu dans la loi de 2015, c’est-à-dire la réduction des carburants fossiles et ne plus avoir de véhicules “thermiques”, il faudrait probablement de l’ordre de 500 000 éoliennes

  4. mieux que les eoliennes , il existe les tours solaires (voir sur internet) qu’il utilise l’effet de cheminée. Beaucoup de projet ont été réalisés dans le monde : l’avantage est qu’elles fonctionnent nuit et jour et sont indépendantes du vent et du soleil , leur hauteur varie de 30m à 1000m de haut et leur rendement est supérieur aux éoliennes celui-ci dépend de la différence de température entre le sol et le haut de la tour. leur puissance est de plusieurs centaines de mégawatt et leur impact sur le paysage est très faible puisque ce n’est qu’un tuyau vertical sans le ventilateur placé au sommet. on peut augmenté le rendement la journée en réchauffant la tour par le rayonnement solaire . c’est simple pas cher peu encombrant et de maintenance facile puisque les aerogénérteurs sont au sol . Un exemple: les tour de refroidissement des centrales nucléaires fonctionnent sur ce principe sauf qu’il n’y a pas d’aerogénérateurs à la base de la tour

    Répondre moderated
  5. J’ai quand même beaucoup de mal à croire que nos dirigeants ne savent pas tout cela, même s’ils n’ont aucune formation scientifique.
    Ils ont forcément été alertés par des experts ayant des compétences dans ce domaine.
    J’en déduis donc que s’ils poussent autant vers l’éolien, c’est qu’ils sont corrompus. Je ne vois pas d’autre explication.
    Souvenons-nous que nombre de ronds-points ont servi d’arrosoir géant aux partis politiques.

  6. D’autant qu’en plus les éoliennes doivent tourner régulièrement, même quand le vent est faible, pour éviter l’érosion/blocage des paliers. Et dans ce cas elles fonctionnent avec un moteur électrique supplémentaire qui lui consomme de l’élec.

    Répondre moderated
  7. Pour prolonger les réflexions sur le besoin en électricité pour les voitures électriques, obligatoires dans quelques années selon nos ayatollahs de l’écologie.
    Il y a actuellement 39 millions de voitures en France.
    Supposons que la moitié soit électrique.
    Et que chacune ne se recharge qu’une nuit sur deux.
    Cela fait donc chaque soir environ 10 millions de VE qui se branchent sur leur chargeur (40 / 2 / 2).
    Un des plus petits chargeurs est celui de la Zoé, il consomme 6 kW pendant 9h30 pour charger la batterie de 50 à 54 kWh (données du constructeur, selon le modèle), ce qui est cohérent.
    Par une multiplication avec plein de zéros, mais quand même simple, on obtient la puissance instantanée absorbée dans la soirée et une bonne partie de la nuit :
    => 10 000 000 VE x 6 000 W = 60 000 000 000 W
    ou
    => 60 000 MW
    Pour mémoire, on a eu droit à tout un cinéma en janvier/février 2022 car la consommation allait atteindre 73 000 MW un jour.
    Cela veut donc dire que pour ne recharger qu’une nuit sur deux que la moitié du parc automobile, il faudra doubler la puissance des centrales électriques en France, c’est-à-dire construire environ 40 centrales EPR de 1 400 MW.
    Ce calcul donne des ordres de grandeurs, on pourra peut-être gratter à la marge, en décalant un peu les recharges, etc.
    Mais certainement pas par de simples “économies d’énergie” comme le prétendent nos écolos fâchés avec la physique élémentaire.

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