Un parc éolien est un ensemble d'éoliennes dans une région utilisées pour produire de l'électricité. Les parcs éoliens peuvent être très grands, couvrant des centaines de miles carrés. Ils peuvent également être en mer, situés sur un plan d'eau.[1]

L'Asie mène la production d'électricité au moyen du vent. La Chine ayant une capacité installée de 188 400 MW en 2017.[2] La Chine représente plus de 80 % de la capacité installée en Asie et contient les plus grands parcs éoliens du monde, dont le parc éolien de Gansu est le plus gros, une fraction duquel est visible à la figure 1. Les États-Unis possèdent la deuxième plus grande capacité d'énergie éolienne, environ 90000 MW, soit seulement environ la moitié de celle de la Chine.[2]

Le facteur de capacité des parcs éoliens est relativement faible; pour beaucoup d'entre eux, c'est d'environ 20 % sur une année complète. Cela signifie que seulement 20 % de la capacité installée est utilisée en moyenne, en raison de l'intermittence du vent. Cela peut être comparé au facteur de capacité d'une centrale électrique au charbon ou d'une centrale nucléaire, qui atteignent généralement 90 % de leur capacité toute l'année.[3]

Figure 1. Une fraction du parc éolien de Gansu dans le nord-ouest de la Chine, qui a une capacité totale de plus de 6000 MW.[4]

Emplacement

Les parcs éoliens nécessitent un flux de vent constant, voyageant exactement à une vitesse optimale (pas trop lente, mais pas trop rapide). Il est donc important d'analyser les vents dominants dans une région donnée afin de déterminer les endroits idéaux pour l'installation d'un parc éolien.[5] D'autres facteurs pris en considération comprennent la proximité relative des structures telles que les immeubles et les maisons ainsi que les impacts environnementaux éventuels de la construction d'un parc éolien.[5] Il existe de nombreuses lignes directrices pour la construction d'un parc éolien.

Une fois l'endroit soit choisi, le placement des éoliennes est important pour maximiser la quantité de puissance reçue du vent. Les éoliennes doivent être espacées d'environ 3 à 10 diamètres de rotor (environ 180-600 mètres pour un parc éolien utilisant des turbines de diamètre de 60 mètres).[6] Cet espacement est fait comme un compromis - la compacité d'un parc éolien réduirait les coûts fonciers, mais si on les place trop près, les éoliennes à l'avant bloqueront le vent à celles derrière elles, les faisant tourner trop lentement. C'est ce que l'on appelle « l'ombrage ».[6]

Puissance de sortie et coûts

La puissance électrique qu'une éolienne est capable de produire a considérablement augmenté depuis les années 1990s, passant de 100 kW à plus de 20 000 kW. [3] Le coût des turbines a également diminué d'environ un tiers, ce qui signifie que la construction des éoliennes est beaucoup plus pratique aujourd'hui - elle coûte actuellement environ 1000$ par kW de la capacité nominale.[3] Pour ces raisons, il y a un énorme boom dans la construction de parcs éoliens dans le monde au cours de la dernière décennie : la capacité est passée de 40 000 MW en 2004 à 370 000 MW en 2014, soit une augmentation de près de dix fois.[7]

Comme toute autres centrales, un parc éolien est lié au réseau électrique, où un transformateur est utilisé pour augmenter la tension électrique afin de réduire les pertes d'énergie. Ces transformateurs sont souvent placés dans la tour de l'éolienne, et l'électricité obtenue de chaque turbine est connectée à un seul point via les lignes électriques souterraines.[8]

En savoir plus

Références

  1. Wind Energy Technologies Office (Nov.29, 2018). How Wind Turbines Work [Online] Available: https://www.energy.gov/eere/wind/how-do-wind-turbines-work
  2. 2,0 et 2,1 Ren21. (Nov.29, 2018). Renewables 2018 Global Status Report [Online], Available: http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2018/06/17-8652_GSR2018_FullReport_web_-1.pdf
  3. 3,0 3,1 et 3,2 R. A. Hinrichs and M. Kleinbach, "Wind Energy," in Energy: Its Use and the Environment, 5th ed. Toronto, Ont. Canada: Brooks/Cole, 2013, ch.12, sec.E, pp.388-400
  4. Wikimedia Commons [Online], Available: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Gansu.Guazhou.windturbine_farm.sunset.jpg
  5. 5,0 et 5,1 G. Potts, Where the Wind Blows – Determining Turbine Locations, [Online], Available: http://grandbend.northlandpower.ca/site/northland_power___grand_bend_wind_farm/assets/pdf/npi_gbwf_10x12.5_pr02_aug30.pdf
  6. 6,0 et 6,1 Portal Planning. (August 24, 2015). Spacing of Turbines [Online], Available: http://www.planningni.gov.uk/index/policy/policy_publications/planning_statements/pps18/pps18_annex1/pps18_annex1_wind/pps18_annex1_technology/pps18_annex1_spacing.htm
  7. Global Wind Energy Council. (August 24, 2015). Global Installed Wind Power Capacity (MW) [Online], Available: http://www.gwec.net/wp-content/uploads/2012/06/GLOBAL_INSTALLED_WIND_POWER_CAPACITY_MW_%E2%80%93_Regional_Distribution.jpg
  8. Portal Planning. (August 24, 2015). Connection to the Electricity Grid [Online], Available: http://www.planningni.gov.uk/index/policy/planning_statements_and_supplementary_planning_guidance/pps18/pps18_annex1/pps18_annex1_wind/pps18_annex1_technology/pps18_annex1_connection.htm