Éoliennes de petite et moyenne taille : pionnières de l’énergie verte dans le domaine de l’énergie distribuée

Les éoliennes de petite et moyenne taille désignent généralement des équipements éoliens d'une puissance inférieure à 500 kilowatts qui fournissent de l'électricité aux ménages, aux exploitations agricoles, aux collectivités, aux petites entreprises, aux micro-réseaux ou aux installations hors réseau.

Petites éoliennes : il s’agit généralement de modèles allant de 1 kW à 10 kW, principalement utilisés pour les bâtiments résidentiels hors réseau ou raccordés au réseau, les petites exploitations agricoles, etc.

Éoliennes de taille moyenne : il s’agit généralement de modèles allant de 10 kW à 500 kW, principalement utilisés dans les collectivités, les écoles, les petites et moyennes entreprises, les stations de base de communication, l’irrigation agricole, etc.
(Remarque : Parfois, les générateurs de moins de 1 kW sont qualifiés de « micro » et ceux de plus de 100 kW de « grands ».)

Les principaux types de structures comprennent les éoliennes à axe horizontal et les éoliennes à axe vertical.

L'éolienne à axe horizontal, dont l'axe de rotation du rotor est parallèle au sol, est similaire à une grande éolienne. Sa technologie éprouvée et son rendement élevé en matière d'utilisation de l'énergie éolienne en font le modèle dominant sur le marché. Elle est généralement équipée d'un gouvernail de queue ou d'un système d'orientation actif, qui nécessite un alignement avec la direction du vent, génère un niveau sonore relativement élevé et est installée en hauteur.

Éolienne à axe vertical, dont l'axe de rotation du rotor est perpendiculaire au sol. Fonctionnant sans vent, elle capte le vent quelle que soit sa direction. Silencieuse et facile d'entretien, son rendement est généralement inférieur à celui des éoliennes à axe horizontal.

Un système complet de production d'énergie éolienne de petite et moyenne taille comprend généralement une éolienne, incluant un générateur, des pales, un moyeu et un fuselage. Un système de gouvernail/d'orientation est utilisé pour les éoliennes à axe horizontal afin de maintenir leur alignement avec la direction du vent. La tour supporte les éoliennes en altitude pour capter des vents plus forts et plus stables. Le système de contrôle assure la surveillance du démarrage, de l'arrêt, de la sécurité et de l'état de fonctionnement du système. Un système de stockage d'énergie (pour les systèmes hors réseau) stocke l'énergie électrique excédentaire pour une utilisation en l'absence de vent. L'onduleur comprend un onduleur hors réseau qui convertit le courant continu (CC) de la batterie en courant alternatif (CA) pour les appareils électroménagers. Un onduleur connecté au réseau convertit l'électricité produite par les éoliennes en courant alternatif de même fréquence et phase que le réseau, puis l'y injecte.

Les applications des éoliennes de petite et moyenne taille comprennent les applications hors réseau et les applications raccordées au réseau. Applications hors réseau pour les stations de base de communication : alimentation des stations de base de communication mobile dans les zones isolées. Surveillance routière : alimentation des équipements de surveillance des autoroutes et des tunnels. Applications agricoles et d’élevage : clôtures électriques pour les pâturages, irrigation des terres agricoles, alimentation des bateaux de pêche, etc. Applications extérieures et d’urgence : camping-cars, camping, alimentation électrique d’urgence en cas de catastrophe. Applications raccordées au réseau pour les utilisateurs commerciaux : installation d’éoliennes de moyenne puissance dans les usines, les parcs, etc., pour réduire les coûts d’électricité, autoconsommation et injection du surplus d’électricité dans le réseau. Écoles et collectivités : projets de vulgarisation scientifique et de démonstration d’énergie verte.

L'avantage des éoliennes de petite et moyenne taille réside dans la production d'énergie décentralisée, permettant de générer de l'électricité sur site et de réduire les pertes liées au transport sur de longues distances. L'absence d'émissions de carbone garantit une énergie propre. Elles peuvent constituer un système complémentaire éolien-solaire avec des panneaux photovoltaïques afin d'améliorer la fiabilité de l'approvisionnement en électricité. Ce système raccordé au réseau peut compenser tout ou partie de la consommation électrique de ce dernier.

Les éoliennes de petite et moyenne taille présentent les limitations suivantes : elles nécessitent généralement une vitesse de vent moyenne annuelle d’au moins 4 à 5 mètres par seconde, et le site doit être dégagé. L’investissement initial est relativement élevé, et le coût du matériel et de l’installation (notamment de la tour) est important.
La vitesse et la direction du vent sont variables, et la puissance de sortie est instable ; peut causer des nuisances sonores aux riverains.

Si vous envisagez l'installation d'une éolienne de petite ou moyenne taille, il est essentiel d'évaluer les ressources éoliennes : utilisez un équipement professionnel pour mesurer les données pendant au moins un an, ou consultez les informations météorologiques locales. Cette étape est cruciale. Calculez vos besoins en électricité : évaluez votre consommation et votre charge électrique afin de déterminer la puissance nécessaire des éoliennes. Choisissez le type d'éolienne adapté : en fonction de vos besoins et de votre environnement, optez pour une éolienne à axe horizontal ou vertical. Inspection du site : assurez-vous de disposer d'un espace dégagé suffisant et éloigné de tout obstacle tel que des bâtiments ou des arbres. Renseignez-vous sur la réglementation : consultez les autorités locales concernant les permis de construire, les restrictions de hauteur, la réglementation sonore et les modalités de raccordement au réseau. Choisissez des marques et des installateurs fiables : privilégiez des produits certifiés et reconnus, ainsi qu'une équipe d'installation professionnelle pour garantir la sécurité et un service après-vente de qualité. Analyse économique : calculez le délai de retour sur investissement en tenant compte du coût du matériel, des frais d'installation et de maintenance, ainsi que des économies d'électricité et des subventions.

Les éoliennes de petite et moyenne taille sont des outils performants pour atteindre l'autosuffisance énergétique et un mode de vie écologique, particulièrement adaptées aux régions bénéficiant d'un bon potentiel éolien et d'un réseau électrique peu performant. Cependant, leur installation n'est pas une solution universelle et leur succès repose fortement sur une évaluation rigoureuse ainsi que sur une installation et une maintenance professionnelles dès le départ. Avant de prendre une décision, il est essentiel de mener une étude approfondie et de bien préparer le projet.