Lexode Créer un blog
Signaler un abusFermer

TPE éolienne et panneau solaire

le 01/02/2009 à 11h18
FRASCA Alexandre
MESLARD Florian
       1ére S2
 
 
TPE SUR LES
 
ENERGIES
 
RENOUVELABLES
 
PRODUITENT
 
PAR L’EOLIEN ET
 
LE SOLAIRE
 
 
 
 
Problématique :
 
Quelle énergie                  renouvelable     pour demain, l’éolien ou le solaire ?
 
 
 
 
 
 
SOMMAIRE :
 
 
Introduction générale :                                                                                           Page 4
 
 
Partie I : L’énergie éolienne :                                                                                Page 5
 
I) Introduction :                                                                                                       Page 6
II) Les éoliennes d’hier à aujourd’hui :                                                                  Pages 7 à 13
III) L’éolienne, tout un mécanisme :                                                                      Pages 14 à 18
IV) L’énergie éolienne est elle exploitable comme source d’énergie ?               Pages 19 à 26
V) L’emplacement fait la force :                                                                            Pages 27 à 30
VI) Eolienne : avantages et inconvénients :                                                          Pages 31 à 40
VII) Conclusion :                                                                                                     Pages 41 à 42
 
Partie II : L’énergie solaire :                                                                                  Page 43
 
I) Introduction :                                                                                                       Page 44
II) Le fonctionnement d’un panneau solaire :                                                       Pages 45 à 47
III) Les facteurs d’influences :                                                                               Pages 48 à 49
IV) Les avantages et inconvénients du panneau solaire :                        Page 50
 
Partie III : Les expériences :                                                                                 Page 51
 
I) Fabrication de l’éolienne :                                                                                  Page 52
II) Fabrication du panneau solaire :                                                                       Pages 53 à 54
 
Partie IV : Les synthèses personnelles :                                                               Page 55
 
I) Synthèse de FRASCA Alexandre :                                                                    Page 56
II) Synthèse de MESLARD Florian :                                                                    Pages 57 à 58
 
Partie V : La bibliographie :                                                                       Page 59
 
I) Bibliographie :                                                                                                     Page 60
 
 
Conclusion générale :                                                                                             Pages 61 à 62
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Introduction générale :
 
Aujourd'hui, dans le monde, environ 80% de l'énergie utilisée provient de combustibles fossiles ou d'uranium qui sont des ressources épuisables et très dangereuses pour l'environnement. La France est un des pays qui utilise principalement ces énergies pour combler ses besoins en électricité avec une soixantaine de réacteurs nucléaires civils sur son territoire.
 
 
 
Contrairement à la France, le Danemark ou encore la Suisse n'ont jamais voulu instaurer la politique de l'uranium et produisent leur électricité principalement grâce aux énergies renouvelables. Au contraire, une politique visant au développement des énergies renouvelables et en particulier de l'éolien est menée au Danemark; le coût de rachat de l'énergie éolienne a diminué de 75%, passant de 16€ par KWh en 1973 à 4cents par KWh en 2003 afin d'encourager les particuliers à installer des éoliennes dites " domestiques ". Aujourd'hui plus de 20 % de l'énergie consommée par les 5 millions de Danois proviennent de sources renouvelables.
 
Les énergies renouvelables comme l'éolien, le solaire, la géothermie, la houille blanche (énergie hydraulique) et l'énergie des déchets (énergie tirée de la combustion des déchets) sont des ressources utilisables à long termes sans risques de pollution qui permettront de laisser au futures générations une Terre où elles pourront vivre comme nous vivons maintenant, voir même mieux. Mais c'est aussi à cause de la crise de 1973 et de la flambée des prix du pétrole que ces énergies (moins coûteuses) ont été développées.
 
Aujourd'hui, la France est en retard vis à vis de ses voisins, l'éolien représente 0.1% des énergies renouvelables et seulement 0.01% de la consommation totale d'énergie finale en France.
 
Mais quelle énergie renouvelable est la meilleure pour demain, l’éolien ou le solaire ?
 
 
 
 
 
Partie I :
 
L’énergie éolienne
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


I)                     Introduction :
 
    Le vent est une énergie naturelle capable de créer de l’électricité ou une force mécanique. C’est l’énergie éolienne ou l’éolien. Cette force mécanique est obtenue grâce à une machine que l’on aperçoit de plus en plus de nos jours et qui s’appelle une éolienne. Ce mot vient du grec Αολος « Eole » qui signifie rapide, vif. Dans l’antiquité grecque, ce terme désignait Eole, dieu des vents.
 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    L’utilisation de cette énergie n’a aucun effet néfaste pour l’environnement. Ceci fait d’elle une énergie propre qui est une réelle alternative au problème de gestion des déchets nucléaires et aux émissions de gaz à effet de serre. Les éoliennes représentent également une chance pour plus de deux milliards de personnes isolées d’accéder enfin à l’électricité. De plus, peu coûteuses à long terme, elles sont une véritable possibilité d'économie pour la consommation croissante en énergie. Malheureusement leur implantation n'est pas possible dans tous les lieux, notamment dans les sites naturels protégés. Par ailleurs le bruit qu’elles émettent et leur esthétique dérangent certains riverains. Ainsi leur potentiel d'énergie d'avenir n'est pas encore exploité au maximum.
 
    Ainsi, nous pouvons nous demander si les éoliennes sont adaptables à tous les milieux, autant d’un point de vue topographique qu'humain. Pour cela, nous verrons tout d’abord l’histoire des éoliennes, puis leur composition. Nous verrons ensuite comment elles produisent de l’électricité, où les implanter pour que leur rendement soit optimal et nous finiront par voir leurs avantages et leurs inconvénients.
 
 
 
 
 
       
 
II)              Les éoliennes d’hier à aujourd’hui :
 
L'énergie éolienne a beaucoup évolué depuis ses débuts, comme le montrent les événements qui ont marqué son histoire.
 
A)L’antiquité :
 
Dés le début du Véme siècle avant Jésus Christ, apparurent les premiers aéromoteurs en Asie. C’étaient des machines à axe vertical, comme les panémones de certaines îles Grecques.
 
Panémone de type éolienne à axe vertical
 
 
A la même époque, les égyptiens utilisaient des moulins à axe horizontal. Ces aéromoteurs avaient des axes différents mais produisaient tous deux de l’énergie mécanique afin de pomper l’eau ou de moudre les céréales.
 
         On a trouvé chez les perses au VIIéme siècle des moulins sans doute dérivés des moulins à prières entraînés par le vent. Ils se composaient d’un axe vertical supportant six ou douze ailes à leur sommet. Des volets permettaient de régler les ailes et de réduire la vitesse du moulin par grand vent.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


B)Le XIIéme siècle :
 
Mais c’est vers la fin du XIIéme siècle qu’apparaissent en Europe, jusqu’en Grèce, les premiers moulins à vent, étranges machines tournantes qui servaient surtout à remplacer les animaux pour les travaux harassant : pomper l’eau ou moudre le grain…
 
         Le moulin à vent fut même un instrument de libération pour certains paysans, car les seigneurs taxaient l’utilisation des rivières qui coulaient sur leurs terres. Vint alors l’idée d’utiliser le vent et d’échapper ainsi au joug et eux impôts des princes !
 
         Les premiers moulins à vent étaient constitués d’une solide tour ronde en bois et les ailes ressemblaient à des échelles sur lesquelles on accrochait des toiles. Le meunier mettait beaucoup de voile par petit vent, et ne gardait que peut de tissu dans les ailes lorsque le vent était fort.
 
Puis, on a amélioré les mécanismes, par exemple en permettant à la structure du moulin de tourner pour orienter les pales vers le vent. Le moulin à corps tournant apparaît pendant ce siècle : toute la structure (ailes, arbre, engrenages et meules) était montée au sommet d’un gros pilier renforcé par des poutres en biais. A l’arrière du moulin, une longue poutre descendait en biais jusqu’au sol. Prenant cette poutre comme levier, le meunier pouvait faire pivoter toute la structure pour mettre les ailes face au vent. Les premiers petits moulins à corps tournant se manœuvraient à la main. Plus tard, on utilisera des systèmes de treuils et d’engrenages.

           Le moulin pivot apparaît ensuite comme un défi technique considérable : tout le bâtiment est suspendu sur un axe central et peut s’orienter dans la direction du vent.
 
 
   C)       Du XV au XIXéme siècle :
 
          C’est au début du XVème qu’apparu le moulin à tour en pierres. Sur ce moulin, seul le sommet qui porte les ailes pivote. Etant donné qu’il est construit sur une base fixe, au lieu d’être en équilibre au sommet d’un pilier, il peut être plus élevé pour mieux profiter des vents.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


          L’idée de fabriquer de l’électricité à partir de l’énergie du vent date de 1802 avec Lord Kelvin, mais il fallut attendre l’invention du premier aérogénérateur (la dynamo) en 1850, pour donnet naissance au principe des éoliennes modernes.
 
          En 1807, toujours en Angleterre, l'ingénieur William Cubitt breveta une aile dans laquelle les volets de bois étaient commandés par des poids suspendus à une chaîne. En faisant varier le poids, le meunier pouvait régler l’ouverture des volets selon la force du vent. Tous ces dispositifs facilitèrent beaucoup la tâche des meuniers. Vers 1845, les meuniers en ont assez des poids. C’est Bertor, un inventeur français, qui mit au point une aile constituée de planches mobiles rétractables.    
 
En 1888, Charles F. Brush, un scientifique américain de Cleveland en Ohio, construit la première turbine éolienne capable de produire de l'électricité. Avec un diamètre de rotor de 17 mètres et composée de 144 pales en cèdre, elle était énorme mais la puissance de sa génératrice, une batterie d’accumulateurs, était seulement de 12 kW.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Article de Scientific American sur l’invention de Brush
 
La première éolienne « industrielle » génératrice d’électricité est développée par le Danois Poul La Cour en 1890, pour fabriquer de l’hydrogène par électrolyse. Dans les années suivantes, il crée l’éolienne Lykkegard, dont il vend 72 exemplaires en 1908. Celles-ci servirent d’aérogénérateurs de petite taille destinés à l’électrification rurale.
 
Mais avec l’invention de la machine a vapeur au XVIIIème siècle, le moulin à vent perdit de son importance. Il trouva une nouvelle application au cours de la seconde moitié du XIXème : celle de pompe à eau.
 
 
    D)       Le XXème siècle :
 
 
C’est au début du 20ème siècle qu’apparaissent les premières éoliennes créant de grande quantité d’électricité. Il y eut alors de grandes innovations :
 
Au cours des années 1920, Marcellus Jacobs, fils d'un fermier du Montana (aux Etats-Unis), mit au point un nouveau modèle d'éolienne : son hélice avait trois pales (au lieu de deux sur les éoliennes classiques) comme celles d'un avion, ce qui lui permettait de tourner beaucoup plus vite que les éoliennes ordinaires ; les générateurs doivent en effet tourner à une certaine vitesse pour produire de l'électricité.
 
          C’est également en 1920 qu’apparut la conception du rotor Darrieus à axe vertical par Georges Darrieus.
 
 


 
 
 
 
 
 
 
          En 1931, un prototype soviétique d’une puissance de 100 kw avec un rotor de 30 mètres de diamètre est créé.
 
          Au cours des années 1940, un jeune ingénieur américain, Palmer Putnam, dirigea la construction du premier grand aérogénérateur du monde, au sommet d'une colline de 600 mètres, dans le Vermont. Putnam s'associa à la maison S. Morgan Smith et son générateur connu sous le nom de "turbine éolienne Smith-Putnam" produisit bientôt 1250kW pour le réseau public du Vermont. Le générateur était entraîné par une énorme hélice à deux pales montée au sommet d'une tour de 33 mètres. Elle fut mise en service expérimental en octobre 1941. Après de nombreuses pannes, elle fut définitivement abandonnée en mars 1945, lorsqu'une des pales de l'hélice se détacha.
 
 
          En 1957, l’éolienne de Gedser, tripale, est construite par Johannes Juul, avec une puissance de 200 KW.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 



           La turbine Smith-Putman n'eut pas de lendemain à une période où l'on ne s'intéressait guère aux énergies renouvelables. Quarante ans plus tard, en Octobre 1973 se produit un événement majeur dans l’histoire de l’énergie éolienne, mais aussi pour l’ensemble du secteur des sources d’énergie renouvelables.
 
          En représailles au déclenchement de la guerre du Yom Kippour, les pays arabes exportateurs de pétrole décident de réduire considérablement leurs exportations. Les cours de l’or noir atteignent rapidement des sommets. Les pays de l’Europe occidentale et les Etats-Unis comprennent leur dépendance vis à vis du pétrole et essayent de garantir une sécurité d'approvisionnement énergétique. Certains pays se lancent alors dans l'énergie éolienne. Le Danemark qui ne voulait pas du nucléaire couvre aujourd'hui environ 20% de la consommation électrique du pays avec l'énergie éolienne.
         
Ainsi, au Etats-Unis, en 1974 un plan d’action étalée sur 5 ans se focalise essentiellement sur la recherche et le développement de prototypes de générateurs éoliens de grandes puissances.        De grandes firmes appartenant à la puissante industrie aéronautique américaine (tels que Boeing, Lockheed, Grumman, …) vont se charger du développement de ces prototypes.
 
La première réalisation du programme fut le financement et la construction d’une éolienne d’un diamètre de 100 pieds (3m30) et d’une puissance de 100kW. Ce projet plutôt modeste, intitulé Mod-0, sera le premier pas d’un ambitieux programme. Mais, malgré les sommes importantes investies, le programme est un échec. Les coûts élevés et les problèmes techniques vont avoir raison du programme et vont inciter les groupes aéronautiques à déserter le secteur de l’énergie éolienne.
 
De même, en Caroline du Nord, une des plus grandes éoliennes, financée par la US Energy Research and Development Administration et construite. Cette turbine de 2 MW était équipée d’une hélice dont les deux pales mesuraient 60 mètres de long. Elle pouvait fonctionner avec des vents de 17 à 56 km/h.
 
En 1981, l’état californien décide de soutenir la production d’électricité à partir d’énergie éolienne. Le programme californien est basé sur des exonérations de taxes en échange d’investissements privés dans la mise en place d’éoliennes.
 
Très rapidement apparaît le phénomène qui va être appelé « Wind Rush ».
 
En 4 ans, le nombre d’éoliennes passe de 144 à 4687 (produisant de 7MW à 386MW). Des milliers d’éoliennes vont pousser comme des champignons, mais avec très peu d’études sérieuses quant aux sites où elles sont installées alors que leur production d’électricité dépend avant tous des caractéristiques du vent. Une proportion importante de ces éoliennes produira donc peu, voir pas du tout d’électricité.
 
Suite à ce constat, les autorités californiennes diminuent fortement les avantages fiscaux en 1986. Avec pour conséquence l’arrêt brusque de toute nouvelle installation d’éoliennes.
 
         Avec le recul on peut considérer que l’expérience californienne a eu des aspects positifs et négatifs pour le développement ultérieur de l’énergie éolienne :
    _Le programme fédéral américain et la « Wind rush » va constituer un échec retentissant, qui va durablement discréditer l’énergie éolienne aux yeux des responsables politiques américains.
    _La « Wind rush » représente le premier grand marché de l’éolienne et a permis le développement de machines plus puissantes : passée de 49kW en 1981 à 78kW en 1985.
 
Durant cette même période, mais à plus petite échelle, apparaissent aussi en Europe des programmes nationaux visant à produire de l’électricité à partir du vent. Chaque pays investit dans des objectifs différents : production, puissance, coûts. Les danois ont pour objectif l’analyse des données fournies par l’éolienne de Gedser, qui devint le modèle de référence pour les éoliennes d’aujourd’hui. Mais aucun projet n’arrive à bout.
 
Stimulé par le marché américain, certaines petites entreprises agricoles se convertissent en producteur d’éoliennes. Ces firmes misent plus sur des éoliennes de plus petite taille privilégiant la fiabilité et la rentabilité que sur des machines géantes développées par les gouvernements.
Les danois vont alors excellés dans ce domaine, et prés de 60% des éoliennes californiennes sont importés d’Europe.
 
Au Canada , une grande éolienne du type Darrieux a été construite sur les îles de la Madeleine dans le golfe du Saint-Laurent . Ses "pales" sont des bandes flexibles dont les deux extrémités sont rattachées par des pivots à un axe vertical .
 
 En Angleterre, Peter Musgrove a mis au point une autre variante de l'éolienne Darrieux . L'axe vertical supporte en son sommet une barre horizontale. Une pale verticale est articulée à chaque extrémité de la barre et s'incline vers l'extérieur à mesure que la machine prend de la vitesse. L'avantage du dispositif est qu'il règle automatiquement sa vitesse : en pivotant vers l’extérieur, les pales exercent un couple de mouvement moindre , ce qui fait ralentir l'éolienne . La machine de Musgrove ne peut donc pas s'emballer lorsque le vent souffle par rafales.

Dans les années 90, l’Allemagne devient la première puissance éolienne au monde. Et contribue à relancer un marché qui, depuis lors, a connu un développement spectaculaire et ininterrompu. Le rythme de ce développement n’a cessé de s’accélérer, dépassant souvent les prévisions optimistes des spécialistes du secteur.
 
L’European Wind Energy Association (EWEA), association européenne engagée dans la promotion de l’énergie éolienne en Europe avait fixé comme objectif en 1991, l’installation de 4000MW à l’aube de l’an 2000. L’installation totale d’énergie en Europe à la fin de l’année 1999 est de 8915MW !
 
   E)       Les éoliennes aujourd’hui :
 
L’Europe s’est adjugé la plus grande part de développement, tandis que les Etats-Unis atteignent le 2e rang mondial derrière l’Allemagne.
 
Une étude de l ‘EWEA estime qu’à lui seul, le secteur de l’énergie éolienne pourrait créer entre 190 000 et 320 000 emplois d’ici 2010, si la capacité installée en Europe atteint 40GW (40 000MW). Ce chiffre est l’objectif que s’est fixé la commission européenne dans son plan d’action pour les énergies renouvelables.
 
Aujourd’hui, l’Allemagne compte 4444MW installés, les Etats-Unis 2492, le Danemark 1700, l’Espagne 1180 et les Pays-Bas 409. Enfin le Royaume-Uni disposant du potentiel européen le plus important d’Europe, ne compte seulement que 343MW d’énergie éolienne, devant la France (3e potentiel) avec 19MW installés.
 
Ces chiffres correspondent à la mise en place de différents instruments nationaux visant à favoriser la production d’électricité à partir des sources d’énergies renouvelable.
 
Ainsi, toutes ces années ont vus apparaitres différents types d’éoliennes comme les éoliennes a axe verticale et a axe horizontale.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


              Eolienne a axe horizontale.                                             Eolienne a axe verticale.
Les éolienne a axe verticale éoliennes n'ont pas besoin de systèmes pour les orienter dans la direction du vent, mais leur efficacité est médiocre par rapport au type horizontal, car elle capte deux fois moins d'énergie dans le vent.
          Nos hélices modernes à pas variable ne constituent finalement qu'une modeste amélioration à ces ingénieux mécanismes. Il existe encore beaucoup de moulins à vent en France et en Grèce (île de Mykonos). Mais le Danemark et la Hollande sont, en Europe, les seuls pays qui ont véritablement fait survivre la culture de la technologie éolienne et ce n'est pas un hasard s'ils sont aujourd'hui les leaders dans le domaine de l'industrie éolienne. Il faut dire que le pompage de l'eau hors des polders, en Hollande, était une question de survie et, jusqu'à récemment, ce sont les moulins à vent qui se sont acquittés de cette tâche. Ce sont sans doute les films du Far West qui ont fait découvrir au grand public l'éolienne moderne tournant et grinçant dans la ferme américaine traditionnelle. Il y en eut des milliers installés aux Etats-Unis, surtout pour le pompage de l’eau. On voit apparaître l'aileron qui sert à orienter la tête de l'éolienne par rapport à l'axe du vent, mais aussi qui permet de la freiner lorsque les vents sont trop forts et menacent d'abîmer la machine.

          Le développement technique des éoliennes modernes emprunte beaucoup à l'aviation. Les tours en treillis tendent à disparaître.

          Après avoir réalisé des prouesses techniques avec les éoliennes à axe vertical, les inventeurs continuent d'explorer les machines à vent. Mais c'est bien l'éolienne à axe horizontal qui, comme un petit avion suspendu dans le ciel, constitue la quasi totalité des éoliennes installées aujourd'hui. Les hélices modernes sont profilées comme celles des avions. Le système de pas variable automatique permet d'ajuster la rotation du rotor à la vitesse des vents. 
 
          Des moulins massifs et trapus nous voilà arrivés à une structure légère, aérienne et élégante. Si les éoliennes modernes apparaissent si frêles, malgré leur puissance de plus en plus considérable, c'est qu'il s'agit en fait d'une hélice branchée sur un alternateur et que ce système de production électrique occupe peu d’espace.
 
 
         Ainsi l’histoire de l’énergie éolienne a pour une grande partie été influencée par des facteurs extérieurs, tels l’apparition de la machine à vapeur, la distribution généralisé d’électricité, la crise énergétique de 1973. Enfin plus récemment, les accords de Kyoto devraient être le moteur principal du développement des éoliennes.


 
 
 
 
 
 
Carte des productions d’énergie éolienne en Europe.
 
 
 
 
 
III)        L’éolienne, tout un mécanisme :
 
L'éolienne est composée de trois grandes parties : la nacelle, le mat et les fondations.
A)              La nacelle :
La nacelle comprend tous les éléments mécaniques qui permettent de transformer l'énergie mécanique produite par les pales en énergie électrique. Les pales, l'anémomètre et le rotor sont fixés dessus. A l'intérieur se trouvent la boîte de vitesse, la génératrice, les systèmes de contrôles, le capteur de température (huile de la boite de vitesse afin de distinguer une usure prématurée), le capteur de vibration et le capteur de vitesse (une éolienne commence à tourner à partir de 20km/h, est à sa pleine puissance à 60km/h, et les pales arrêtent de tourner lorsque le vent dépasse 90km/h).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 La nacelle se situe à environ 60 mètres au dessus du sol et les pales mesurent (sur une éolienne de 100 mètres) environ 32 mètres
 
 
 
 
 
                                         A l’intérieur d’une éolienne :
 
1 : Rotor
2 : Pales
3 : Nacelle
4 : Mât
5 : Dispositif d’orientation de la nacelle
6 : Boîte de vitesse
7 : Frein
8 : Système de désenclenchement
9 : Boîtier électronique de contrôle
10 : Générateur électrique
11 : Anénomètre et contrôle de la direction du vent
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


    1)           Le rotor :
 
Il est constitué des pales et du nez. Des études ont été faites dans des souffleries afin de déterminer le nombre optimal de pales pour le fonctionnement de l'éolienne. Il a été démontré que moins les pales sont nombreuses, plus l'éolienne met du temps pour démarrer et inversement. De plus, lorsque l'éolienne a deux pales, les vibrations sont très fortes et rendent ainsi l'éolienne fragile. Lorsqu'elle en possède plus de trois, les pales sont perturbées par l'air déplacé par la pale précédente. Le rendement s'en trouve ainsi réduit. Ainsi le nombre optimal de pales pour le fonctionnement d'une éolienne est de trois. Les pales sont torsadées afin d'offrir plus de surface au vent et peuvent aussi s'orienter. Cette partie qui est reliée au multiplicateur par l'arbre principal est toujours orientée de façon à être face au vent grâce à la girouette et à l'anémomètre. Il peut aussi être couplé directement ou indirectement à une pompe. C’est le cas des éoliennes de pompages.
   2)           Le système de verrouillage du rotor :
 
C'est là que se situent les freins qui s'activent si la vitesse du vent est supérieure à 90km/h et qui empêchent ainsi le rotor de tourner.
    3)           L'arbre principal :
 
Il est entraîné par les pales et tourne à vitesse assez basse avec beaucoup de force.
   4)           Le multiplicateur :
 
L'arbre principal tourne lentement transmettant une très grande force de rotation au multiplicateur. Celui-ci transforme ensuite cette force : au lieu d'une rotation lente avec une grande force, on obtient une rotation rapide avec une petite force.
    5)           L’arbre rapide :
 
Il relie la génératrice et le multiplicateur. Sa rotation est donc rapide (environ 1500 tr/min) mais la force est plus faible.
    6)          La génératrice :
 
La génératrice transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. Elle est soit directement sur l'axe de l'aéromoteur, soit entraînée par un multiplicateur. La fréquence de rotation est égale au diamètre de l'hélice. Elle diminue quand le diamètre augmente donc on doit parfois augmenter la fréquence. Il existe 2 types de générateur :

-> la dynamo qui fournit un courant continu directement utilisable
-> l'alternateur qui fournit un courant d'une fréquence variable en fonction de la vitesse de rotation. L'alternateur crée un courant en faisant tourner des bobines ou des aimants, placés sur le rotor et qui créent ainsi un champ magnétique. Il nécessite donc un convertisseur et est utilisé plus particulièrement par les éoliennes domestiques.
   7)           La girouette et l'anémomètre :
 
Ces deux instruments permettent de connaître respectivement l'orientation du vent et sa vitesse. Ils sont placés derrière les pales. Ils prennent les mesures entre deux passages de pales et établissent une moyenne.
   8)           Le pivot d'orientation :
 
Le pivot d'orientation permet à la machine de présenter l'hélice face au vent quelque soit sa direction. Il ne fait pivoter que la nacelle.
  B)       Le mat :
Le mat est constitué de trois parties, qui sont reliées par des boulons qui ne sont pas serrés au maximum pour permettre une certaine extension. Les boulons s'étirent, il faut donc les resserrer régulièrement. Le courant est produit en 690V continus en haut de l'éolienne. Il est apporté en bas de l'éolienne par des câbles qui passent dans le mat puis est transformé en 20 000V alternatif par un puissant transformateur. De plus, il doit être assez robuste pour résister à une éventuelle surcharge due au givre ou à un vent trop fort.
 
 
 
La première partie contient un ordinateur qui permet de contrôler le fonctionnement de l'éolienne. C'est cet ordinateur qui, grâce aux informations mesurées par l'anémomètre et la girouette dit à l'éolienne de freiner ou d'arrêter ses pales si le vent va trop vite ou encore de bien orienter le rotor face au vent. Un compteur de tours y est attaché, qui permet, si l'éolienne continue de s'orienter dans le même sens pendant une longue période, de faire tourner l'éolienne dans l'autre sens afin d'empêcher les câbles de trop se torsader. Cette partie est le première à être posée.
   C)       Les fondations :
Les fondations sont en béton armé, ce sont des blocs d'environ 100 tonnes voir plus, enterrés à 5 à 6 mètres de profondeur. Au dessus de ces fondations, une autre dalle est coulée afin de fixer la première partie du mat.
 
Coulage du béton pour réaliser les fondations d'une éolienne




Au cours du temps, l’éolien a constamment évolué et son mécanisme de fonctionnement ne cesse d’être amélioré et modernisé.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  IV)   L'énergie éolienne est-elle exploitable comme source d'électricité ?

 
Les éoliennes peuvent, grâce à la force du vent, produire de l'énergie. Mais quel est le processus qui permet cela ?

   A)       Fonctionnement mécanique de l'éolienne :

    1)           La création des vents :
Ceci n'est certes pas le sujet de notre TPE, mais comment parler d'éoliennes sans parler de vent. Nous allons donc expliquer brièvement comment les vents se forment.
La Terre reçoit de l'énergie solaire de manière inégale. L'atmosphère de la terre est constituée de gaz, qui sont principalement de l'azote et de l'oxygène. Ces gaz qui constituent notre air vont être chauffés par les rayons du soleil, mais de façon non uniforme, principalement à cause de la forme sphérique de la terre. L'augmentation de la température fait diminuer la densité de l'air et entraîne ainsi son élévation vers les hautes altitudes (12km). Au niveau de l'équateur, la chaleur est plus forte car les rayons solaires touchent la Terre à angle droit.


Cellule de convection

 
On observe alors une diminution du nombre de molécules d'air au sol à l'origine d'une dépression. Les régions situées au nord et au sud de cette zone sont plus concentrées en molécules d'air, elles possèdent une pression plus élevée. Les molécules se déplacent donc vers des zones où la concentration en molécules d'air est moins élevée. Cela génère un mouvement des masses d'air des zones de haute pression (HP) vers des zones de basse pression (dépression): c'est le vent.
On peut observer que les vents sont déviés vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud. Ceci est dû à la force de Coriolis liée au sens de rotation de la Terre. Ce qui explique aussi que la vitesse du vent est plus faible la nuit, où elle varie peu, que le jour, où ses variations sont importantes. Cette vitesse est à son maximum entre 13h et 17h en hiver et entre 14h et 18h en été.
Il existe aussi des frictions entre le sol et les masses d'air déplacées qui auront modifié leurs trajectoires aux abords des reliefs rencontrés. En effet, quand une chaîne de montagnes se dresse devant ces masses d'air, il se forme des turbulences.
    2)           La production d'énergie mécanique :
Les éoliennes transforment l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique puis en énergie électrique pour certaines.
    a)               L'énergie cinétique :
 
C'est l'énergie fournie par le vent. Cette énergie varie en fonction de la masse et la vitessed'un certain volume d'air. La masse volumique de l'air étant constante.

Ec = 1/2 x m x V²

Ec : énergie cinétique en joules (J)
m : la masse du volume d'air en kg
V: la vitesse instantanée du vent en m/s-1
 
Si on prend le cas d'une éolienne de 64 m de diamètre comme à Fauquembergues, le volume en m3 est égal à la vitesse instantanée de l'air multipliée par la surface S en m² du cercle formé par les pales.

S = 32² x = 3217 m²
 
De plus, si l'on prend la vitesse de 60 km/h-1, vitesse du vent pour le fonctionnement maximal de l'éolienne, c'est à dire 16,6 m/s-1

Le volume d'air qui passe à travers l'éolienne en une seconde sera donc égal à

3217 x 16,6 = 53.4 x 10^3 m3

De plus p = m / v

m : la masse en kg,

v : le volume en m3

p : la masse volumique de l'air en kg/m-3
 
On prend p = 1,25 kg/m-3 dans les conditions normales de température et de pression

Donc m = p x v = 1,25 x 53.4 x 10^3 = 66.75 x 10^3 kg

or Ec = ½ x m x V² = 9196815 J

et 1 MJ = 278 Wh


Le vent fournit donc 9,197 MJ, soit environ 2557 Wh.
 
 
 
    b)              L'action du vent sur les pales :
 
Ce qui est dit sur l'action du vent est vrai quelque soit le nombre de pales de l'éolienne à axe horizontal.
La résultante des actions du vent sur les pales d'une éolienne à axe horizontal peut être décomposée en 2 forces :

-> P : perpendiculaire à la direction du vent
-> T : appelée traînée, qui a la même direction que le vent

 
Dans le cas présent, on obtient :

- 2 forces T1 et T2 parallèles et de même sens, qui déplacent le rotor par un mouvement de translation dans le sens du vent
- 2 forces P1 et P2 parallèles et de sens opposé, elles sont toutes deux perpendiculaire à la direction du vent
Les résultantes des forces qui s'exercent sur chacune de ces pales, notées R1 et R2, appliquent une force qui permet de faire tourner le rotor. Il faut donc que les pales puissent s'incliner et soient torsadées afin de capter un maximum de vent.
    c)               La puissance récupérable :
 
En théorie, la puissance récupérable par un dispositif, ici une éolienne, de surface S (en m²) est, si l'on considère que la vitesse du vent est constante en tout point de cette surface et que le volume d'air VS en m-3 est celui qui traverse la surface S en 1 seconde ;

P = ½ ( VS x p )V²

V : en m/s-1  

S : en m²

p : en kg/m-3

P : la puissance récupérable en Watts

Donc P = ½ x p x S x V^3
 
 

 
Mais si toute cette énergie était captée, il n'y aurait plus de vent derrière les pales de l'hélice, ce qui n'est jamais le cas. Albert Betz, un scientifique allemand, a montré dans son livre Wind-Energie de 1926 que le maximum d'énergie récupérable est égal à 16/27 de la puissance théoriquement récupérable, c'est-à-dire environ 59,3%.
 Formule de Betz :
 
 
Si l'on prend comme pour le calcul de l'énergie théoriquement produite,


p = 1,25 kg/m-3

S = 3217 m²

V = 16,6 m/s-1

L'énergie réellement récupérable sera donc  :

P = 16/27 x ½ x 3217 x 16,6^3 x 1.25 = 16/27 x 9,197 MJ

= 5,45 MJ = 1515 Wh
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ainsi :
 
 
 
 
 
 
 
 

   B)      Transformation de l'énergie mécanique en       énergie électrique et distribution :

 
    1)              Les éléments utiles à la production d'énergie électrique :
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    a)               L'aéromoteur :
L'aéromoteur comprend trois pales (il peut aussi en avoir deux sur certaines éoliennes). Il est pourvu d'un système de régulation qui permet à l'hélice d'avoir une fréquence de rotation stable à partir d'une certaine vitesse du vent. Il est aussi muni d'un système de freinage afin de stopper l'hélice en cas de vents trop rapides.
    b)               Le mât :
Le mat a aussi un rôle très important et un fonctionnement très simple. En effet, il reste fixe et doit soutenir l'aérogénérateur. Il faut qu'il soit assez haut pour que l'aérogénérateur ne se trouve pas exposé à des perturbations dues au relief ou à la végétation. Le mât doit aussi supporter des surcharges dues, entre autre, au givre et sa conception doit permettre l'entretien et les vérifications faciles.
    c)               Le générateur électrique :
Le générateur se situe dans le prolongement de l'axe de l'hélice est mis en mouvement lorsque cette hélice tourne. Entre l'hélice et le générateur, on trouve un multiplicateur de vitesse car l'hélice tourne en moyenne de 10 à 60 tours par minute et doit entraîner le générateur à tourner à une vitesse moyenne de 1000 à 1500 tours par minute.
Il existe deux types de génératrices:
 
- les génératrices synchrones ou alternateurs :
Ces génératrices tournent à une vitesse variable en fonction de la vitesse du vent. Ceci produit du courant à voltage et fréquence variable. Ce " mauvais " courant alternatif car irrégulier doit être redressé en courant continu qui doit être encore transformé en courant alternatif de voltage et de fréquence constants par un onduleur. Cette technique de vitesse variable est utilisée par les propriétaires d'éoliennes domestiques qui ne sont pas raccordées au réseau électrique pour une utilisation le plus souvent directe (sinon, ce n'est pas rentable). Mais elle est aussi de plus en plus courante dans les parcs éoliens car les appareils de transformation de courant sont de moins en moins coûteux.
- les génératrices asynchrones :
Elles produisent grâce à un champ magnétique du courant directement utilisable, c'est à dire à fréquence constante. Ces génératrices sont utilisées sur des éoliennes reliées directement au réseau de distribution électrique.
Les éléments 4 et 5 ne sont présents que sur les éoliennes domestiques (comme celle de Norrent-Fontes que nous sommes allés visiter) non raccordées au réseau électrique.
    d)               Des batteries afin de stocker l'énergie produite :
Ces batteries, le plus souvent en plomb (ces batteries sont en effet les plus faciles et les moins coûteuses à utiliser pour des centres isolés) stockent une partie de l'énergie produite, autrement, l'électricité ne serait disponible que par temps venteux.
    e)              Le dispositif de contrôle :
Il est aussi très important car les batteries en plomb sont très sensibles aux surcharges. Il faut donc créer un système permettant de faire fonctionner plusieurs batteries en même temps pour éviter ces surcharges.
     f)                   L'utilisation :
L'utilisation dépend du type de générateur.
    2)           De l'éolienne à l'utilisation :
    a)              Avec un générateur asynchrone :
 
Nous prendrons l'exemple du parc éolien de Fauquembergues mais l'organisation électrique est la même pour tous les parcs éoliens français.
 
Le vent fait tourner les pales de l'éolienne qui entraînent le multiplicateur. L'axe qui relie les pales au multiplicateur tourne donc assez lentement mais avec un fort couple (force avec laquelle quelque chose tourne). Ce multiplicateur entraîne lui même la génératrice. L'axe qui les relie tourne plus vite et avec un couple moindre.
 
Les câbles conduisent le courant depuis la génératrice asynchrone de l'éolienne vers la base de la tour. Cependant, si par hasard l'éolienne continue de s'orienter dans le même sens pendant une longue période, les câbles finiront par être de plus en plus torsadés. Les éoliennes sont donc munies d'un compteur de la torsion des câbles qui avisera le contrôleur électronique lorsqu'il est l'heure de dérouler les câbles.
 
Le courant est produit en 690V continus en haut de l'éolienne. Il est apporté en bas de l'éolienne par des câbles puis transformé en 20 000V alternatif (haute tension) par un puissant transformateur.
 
Les câbles à haut voltage sont ensuite enterrés pour arriver à un poste de livraison commun à toutes les éoliennes du champ ; le poste électrique de Lumbres. La Haute Tension permet au courant de parcourir de grandes distances, sachant que les pertes électriques sont divisées par quatre lorsque la tension double. Il y a entre 8 et 10% de perte d'électricité pendant le transport dans le sol. Ce poste source permet de raccorder les éoliennes au réseau électrique.
 
Là, les lignes se divisent. D'un côté, la ligne haute tension est raccordée à la ville et fournit une certaine quantité de courant aux habitants ainsi fournis en courant 220V qui fait fonctionner les différents appareils de la maison. De l'autre, le courant est encore transformé en courant de tension de 63 000V ou 90 000V.
 
Les lignes sont alors raccordées à des postes de transformation qui augmentent la tension afin de faciliter le transport tout en diminuant les pertes. Les courant circule alors dans des lignes très haute tension. La tension peut y avoisiner les 400 000V. Les centrales électriques (nucléaires, thermiques ou encore hydrauliques) sont aussi raccordées à ces postes de transformation en courant à très haute tension.
 
Le gestionnaire du réseau public de transport observe à chaque instant la demande en électricité. Il doit donc gérer l'utilisation et la distribution afin de ne pas avoir à stocker l'électricité. L'électricité peut aller dans d'autres régions qui ont des grosses demandes ou peuvent franchir les frontières pour approvisionner d'autres pays européens. Ainsi, des pays comme l'Allemagne qui disent essayer de sortir du nucléaire, n'ont presque aucune centrale sur leur territoire mais achètent de l'électricité produite par des centrales françaises pour combler leurs besoins.
 
De plus si les villes proches du champ éolien n'ont pas des demandes très fortes, l'électricité produite par le champ va suffire aux besoins de la ville et le surplus va être transformé en courant très haute tension. Au contraire, si la production du champ ne suffit pas, l'électricité produite par les centrales sera redirigée vers les villes.
 
Si la centrale produit trop, dans le cas présent, la centrale de Gravelines, les éoliennes sont mises en drapeau et ne produisent ainsi plus d'énergie.
 
Mais, le parc éolien de la Haute-Lys qui regroupe 25 éoliennes dont 6 à Fauquembergues produit 100MW par an, c'est à dire la consommation électrique de 94 000 habitants, ce qui représente la consommation en électricité d'une ville comme Roubaix.
 
Ce qui veut dire que si les éoliennes n'étaient pas stoppées du fait de la surproduction de la centrale nucléaire, la ville de Fauquembergues (1 000 habitants) et de nombreuses autres communes alentours pourraient être totalement autonomes au point de vue électrique.
    b)              Avec un générateur synchrone :
 
Nous prendrons ici l'exemple de l'éolienne de Norrent-Fontes mais le fonctionnement et les transformations sont identiques avec des génératrices asynchrones.
 
Le vent, en fonction de sa vitesse, fait tourner le générateur synchrone à une vitesse variable. Ce générateur produit du courant alternatif à fréquence variable. Ce courant est alors transporté par des petits câbles électriques pour être transformé en courant continu, grâce à des transformateurs et à un ordinateur, puis ce courant continu est retransformé en courant alternatif, mais, cette fois, ce courant alternatif va avoir une fréquence constante. Le courant est donc prêt à l'utilisation directe, au stockage dans des batteries ou à sa mise en circulation sur le réseau EDF.
 
Le courant ainsi formé peut alimenter des lampes à faible consommation et différents objets. Mais l'éolienne vue durant la visite n'était qu'une éolienne d'exposition et n'avait donc pas une hauteur suffisante pour être vraiment productive. Pour une bonne production en campagne, il faut compter au moins 12 mètres de hauteur.
 
Une éolienne de 12 mètres de haut ou plus revient certes à un prix assez élevé mais pourrait fournir environ 1/3 des besoins en électricité d'une maison.

Puissance totale d’énergie récoltée par les éoliennes dans le monde.
 
Les éoliennes sont bien des sources d'électricité mais pas assez productrices pour être l'unique source de production française. C'est pour cela qu'il faut coupler cette production avec d'autres énergies pour pouvoir répondre aux besoins français.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IV)           L’emplacement fait la force :
 
A)                           Principes :
 
          Le choix du site est un élément déterminant mais les paramètres de choix sont sensiblement différents s'il s'agit d'une machine de petite ou de grande puissance :
               - pour les machines de puissance supérieure à 200kW, le nombre de sites possibles est grand car le critère essentiel sera alors le coût du kilowatt produit qui devra être concurrentiel avec celui des autres énergies.
               - pour celles de puissance inférieure à 10kW, le nombre de sites disponibles est plus limité car ces machines doivent non seulement être rentables mais elles doivent aussi être proches de l'utilisateur.

          En tous cas, l'utilisateur devra être certain qu'il récupérera l'énergie dont il a besoin et que l'investissement ne sera pas disproportionné avec le service rendu. Il doit aussi prendre en compte de nombreux facteurs, tels que les éléments environnants favorables, les obstacles qui sont défavorables ainsi que la proximité de l'utilisation et/ou du stockage et puis surtout évaluer le potentiel éolien pour savoir si cette installation sera rentable :

          Eléments naturels favorables :
- La nature du sol doit faciliter un ancrage durable du pylône, support de l'aérogénérateur (en effet un système d'ancrage ou de stabilisation rendrait la construction de l'éolienne beaucoup plus onéreuse).
- La végétation doit être faible.
- Les moyens d'accès doivent être aisés pour par exemple, les véhicules utilitaires.
- Certains reliefs, tels que les collines à pente faible ainsi que les rétrécissements de vallée par exemples, favorisent l'accélération rectiligne des filets d'airs.

          Obstacles environnants défavorables :
- D'autres types de reliefs, tels que par exemples les falaises ou les pentes supérieures à 45°, peuvent entraîner une instabilité du pylône et provoquent des pertubations dans l'écoulement des filets d'air qui, variables dans le temps, se manifestent par des vibrations destructrices pour la machine à moyen terme.
- Les obstacles naturels ou artificiels tels que les arbres, les falaises, les maisons.... Il faudra alors se placer en amont des obstacles (par rapport à la direction des vents dominants) ou à une distance suffisante pour limiter leurs effets.

          Proximité de l'utilisation et/ou du stockage : plus les liaisons entre l'éolienne et l'utilisation ou le stockage seront courtes, moins elles nécessiteront des sections de câbles pour assurer les pertes minima, ce qui revient à baisser la chute de tension, qui peut se calculer de cette manière :


ΔU = n(R.I) avec R = p(l/s)
ΔU : chute de tension
I : intensité nominale (en ampères)
l : longueur du câble entre l'aérogénérateur et son utilisation (en mètres)
s : section du câble (en m²)
p : résistance du matériel utilisé


          Evaluer le potentiel éolien : On utilise une girouette et un anémomètre reliés à un système électronique pour calculer, afficher et enregistrer la vitesse et la direction du vent sur une assez longue période (d'au moins un an car le vent est généralement plus fort en hiver qu'en été mais certaines fois les données sont accumulées sur plus de 10 ans). Cette évaluation permet de calculer la vitesse moyenne annuelle du vent, dont il est préférable qu'elle soit supérieure à 5.5m/s
 
 
Vitesse moyenne des vents en Europe de l'ouest
1cm = 240km
 
          La création d’un projet éolien comprend 7 étapes :
 
-    Etape 1 :  Les analyses de préfaisabilitées
-    Etape 2 :  Les études de faisabilité
-    Etape 3 :  La conception
-    Etape 4 :  Les autorisations administratives
-    Etape 5 :  La construction du parc éolien
-    Etape 6 :  Le fonctionnement
-    Etape 7 :  Le démantèlement
 
B)   En plaine :
 
          Dans une installation classique en plaine, une tour de 30 mètres est généralement nécessaire pour placer convenablement l'éolienne de façon à obtenir un bon rendement. Dans les zones où le relief est très complexe, il est parfois possible de doubler la puissance de celle ci en la déplaçant. C'est pour cela que l'on étudie et modélise les vents avant l'installation de l'éolienne (voir potentiel éolien).
          L'énergie éolienne est aisément exploitable dans les grandes plaines du nord-américaines, dans les plaines centrales eurasiennes ainsi que sur la cime de certaines chaînes de montagnes. Les sites propices aux tempêtes sont également propices aux éoliennes, qui sont souvent plus pratiques et moins polluantes que les panneaux solaires (à conditions qu’elles soient bien fixées afin que lors des tempêtes elles ne tombent pas).
Mais le plus gros "réservoir" d'énergie éolienne se situe dans les océans...
 
 
C)       Les éoliennes offshore :
 
         Pour profiter des vents plus forts et plus réguliers (car la surface de l'eau ne constitue pas un obstacle au vent et parce que la différence de température entre la terre et la mer favorise des vents thermiques), des projets sont développés pour installer des parcs éoliens dans la mer, avec la technologie offshore. Economiquement, l'installation d'éoliennes est beaucoup plus chère, les mâts doivent êtres conçus pour résister à la force des vagues, du courant et à la corrosion. L'implantation se fait sous l'eau, le raccordement électrique nécessite encore plus de sécurité, la moindre sortie de maintenance nécessite aussi de gros moyens.

          Par contre, énergétiquement, une éolienne offshore peut fournir jusqu'à 5MW (comparée aux éoliennes onshores limitées à 3MW dans des sites biens ventés). Elles possèdent l'avantage de moins "abîmer" le paysage et le bruit qu'elles génères gène moins de monde. Dans les zones à tempêtes, où le plateau continental est peu profond (comme par exemple au Danemark) il est assez simple de les installer et elles ont un bon rendement

           Alors que les Etats Unis ont perdu tout intérêt en cette énergie lors de la chute des cours du baril (dans les années 1970), le Danemark, qui est un leader et un précurseur dans la construction et l'utilisation de l'énergie éolienne avec un projet lancé dans les années 1970 pour produire la moitié de la demande énergétique du pays avec des éoliennes d'ici 2010 (actuellement le Danemark produit 20% d'énergie électrique consommée avec des éoliennes dont 12 à 15 % d'éoliennes offshore), a poursuivi ses efforts et est finalement devenu le premier exportateur mondial de grandes turbines (qui produisent entre 0.66 et 3MW chacunes).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


          Le parc éolien de Vindeby, le premier par éolien en mer au monde, a été construit en 1991 par le fabricant danois Bonus (devenus Siemens Windpower). Le parc de Nysted, un des projets les plus récents, est aujourdh’ui le plus puissant parc éolien offshore avec 72 éoliennes et une puissance maximale de 165,6 MW. Il y a également un projet de parc éolien de Belwind en mer du Nord.
 
          Aujourd’hui de grands parcs offshore sont en construction au large de l’Angleterre (projet Londo Array) dans la baie de la Tamise, ainsi qu’en Ecosse pour une puissance d’environ 4 00 MW Au total.
 
          La France ne possède pas de parcs offshore, mais quelques sociétés ont des projets en cours : Parc éolien de la Côte d’Albâtre, Parc de la baie de Seine.
         
   D)       Autres lieux :
 
          Parcs éoliens terrestre : les éoliennes de puissances sont installées en parc (en comprenant plusieurs). Les éoliennes et les voies d'accès occupent moins d'1% de la surface d'un parc éolien moyen. Les 99% restant conservent leurs usages antérieurs (agriculture, élevage...). La puissance électrique d’un parc éolien est de plusieurs MW. Comme par exemple, certains agriculteurs louent leur terrain afin de pouvoir continuer à exploiter leurs cultures ou élevages.
Pour réussir un parc éolien sur le plan de l'acceptation populaire, il est important de :
- s'appuyer sur l'identité régionale en valorisant la référence aux éléments qui constituent cette identité.
- d'approfondir l'approche paysagère dans les études d'impact.
- d'élaborer une procédure de communication commune à la collectivité locale et aux monteurs de projets, en prévoyant une participation active des habitants.
-de réaliser un schéma d'aménagement régional intégrant les différents projets

          Les éoliennes en altitude : le vent est engendré par une différence de température. Il est ralenti par les obstacles (comme par exemple des falaises) et est généralement plus fort en altitude. La force des vents en plaine est causée par la petite quantité d'obstacles alors que la force des vents des cols de montage est causée par la canalisation des vents de haute altitude. Dans certains cols, les vents proviennent de l'écart de température entre les deux versants. Il est aussi préférable de les éloigner des lieux dangereux, tels que les zones à glissement de terrain et éboulements...

          Les éoliennes en ville : en environnement urbain, où il est difficile d'obtenir de puissants flux d'air à cause de nombreux obstacles (immeubles, maisons, tours...), de plus petits équipements peuvent être utilisés pour faire tourner des systèmes à bas voltage. On peut envisager d'installer les éoliennes fonctionnant dans un système d'énergie distribuée sur le toit pour permettre d'alléger les problèmes d'acheminement de l'énergie et de pallier les pannes de courant. De petites installations telles que les routeurs wi-fi peuvent être aliméntés par une éolienne qui recharge une petite batterie.

          Un parc éolien vient d’être mis en place récemment entre Auneau et Janville.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 VI) Eoliennes : avantages et inconvénients :
 
   A)       Les conditions d’implantations :
 
De nombreuses contraintes doivent être respectées pour implanter un parc éolien ou même une éolienne seule. L'implantation d'un site éolien nécessite une étude d'impact menée sur plusieurs années ! Il y a ensuite un traitement dans une préfecture. Il a fallu 4 ans à Fauquembergues mais l'Etat a favorisé le passage du dossier pour montrer l'exemple.
     1)               Les vents :
Avant l'implantation, des mats de mesure sont implantés sur le site pour mesurer le vent. Ces études sont faites pendant un an au minimum.
 
Les éoliennes commencent à fonctionner à partir d'une vitesse de vent environ égale à 20 km/h (soit environ 5.5m/s). Le frein stoppe les pales ou met l'éolienne en drapeau quand la vitesse des vents dépasse 90 km/h soit 25m/s.
 
 
 
 
Vitesse moyenne des vents en Europe de l'ouest
1cm = 240km
 
Les zones en orange, en rouge et en violet sont des zones idéales à l'implantation d'éoliennes car la vitesse des vents est supérieure à 5.5 m/s. Des éoliennes peuvent aussi être implantées dans les zones vertes et en dernier cas, dans les zones bleues mais ces dernières ne seront pas très rentables.
    2)           Les sols :
Des études de terrain sont aussi menées. Si le sol est plus fragile, il faut creuser plus profond pour les fondations. Ce sera le cas pour des sols composés de roches meubles : sable ou argile, ou des sols composés de roches friables : craie. Les sols ne sont pas vraiment une contrainte d'emplacement mais plutôt une contrainte financière car plus il faut creuser profond, plus l'implantation coûte cher.
    3)           Les obstacles naturels :
Les plaines, les plateaux et les montagnes anciennes sont des endroits propices à l'installation d'éoliennes. En effet, l'éolienne a besoin d'un vent constant sans troubles liés à la végétation et au relief. Les sommets déchiquetés des montagnes jeunes et les forêts peuvent créer des bourrasques qui nuisent au bon fonctionnement et à la durée de vie des éoliennes. Par contre, les collines et les cols étroits accélèrent la vitesse du vent tout en la gardant constante.



Carte des reliefs en France
1cm = 90km
 
 
On peut voir sur la carte des reliefs que l'hexagone français comporte beaucoup d'espaces où les éoliennes pourraient être installées. En effet, seules le Jura, les montagnes corses, les Alpes et les Pyrénées françaises sont des zones où les éoliennes ne peuvent être implantées car ce sont des montagnes jeunes.


Carte des forêts en France
1cm = 130km
 
 
On peut aussi voir qu'il y a beaucoup de forêts en France, endroits où l'implantation d'éoliennes ne peut se faire car il y aurait des perturbations au niveau du vent occasionnées par les arbres.
 
La Corse ne permet donc pas d'installer des éoliennes autre part que sur ses côtes, le centre étant montagneux (montagnes jeunes) avec des forêts.
 
Cependant, il existe des zones plus propices comme la zone entourée en orange qui est un col étroit du fait de la présence à droite des Alpes et à gauche du massif central. Le vent s'y engouffre et va gagner en puissance car une même quantité de vent va passer dans un espace plus étroit. L'air va donc avoir une vitesse plus élevée et toujours constante. C'est ce que l'on appelle l'effet de tunnel (on peut d'ailleurs prendre l'exemple de la pompe à vélo. La vitesse de l'air sortant plus élevée que la vitesse de l'air dans la pompe. Cela est dû au rétrécissement de la pompe)
 
   4)           Proximité :
La proximité est surtout une contrainte financière car chaque km de câble du réseau de distribution coûte 40 000€. Il est donc préférable d'installer un champ éolien à 500m d'une ville qu'à 10km. De plus, les champs éoliens doivent se trouver à 400 mètres des villes au moins et l'éolienne doit se trouver à plus de deux fois sa hauteur des routes.


Carte des principales villes de France
1cm = 55km
Les ronds roses représentent les zones où les éoliennes ne devraient pas être implantées car le vent y est perturbé du fait des immeubles, des maisons, etc.
Nous prendrons aussi en compte le réseau autoroutier car les routes autres que autoroutes et voies express parsèment la France.

Carte des autoroutes en France
1cm = 70km
 
 
Sur cette carte, des éoliennes peuvent être implantées partout en dehors des routes car les bordures bleues et oranges font environ 2 fois la taille, voir même plus, que la taille d'une éolienne comme celle de Fauquembergues.
 
   B)       Les éoliennes bruyantes ?
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
          Pour réduire le bruit, la localisation est importante. Réglementairement, l'émergence maximale tolérée est de 3 dB(a) la nuit et de 5 dB(a) le jour. En prévoyant la propagation du son autour de l'éolienne, on peut limiter la nuisance. Pour cela, on compare le niveau sonore ambiant près des habitations à un point donné avec et sans le bruit de la ou des machines.
 
          Tout d'abord, il faut savoir qu'une émission sonore est caractérisée par deux choses :
                - sa fréquence qui s'exprime en hertz (Hz) et qui traduit le caractère grave ou aigüe d'un son.
                - son intensité qui s'exprime en décibels (dB) ou décibels "pondérés" dB(a) et qui correspond au niveau sonore physiquement émis ou perçus.
Les éoliennes de première génération étaient bruyantes mais elles deviennent de plus en plus silencieuses grâce à l'évolution technique.
 
          Une éolienne produit un bruit mécanique et un bruit aérodynamique. Le bruit mécanique provient surtout des engrenages en mouvement dans le multiplicateur situé dans la nacelle. Les émissions sonores des éoliennes de moins de 10 ans furent réduits grâce :
                - au capitonnage de la nacelle (réduisant surtout les bruits aïgus et médiums.
                - à la conception de multiplicateurs plus silencieux et spécifiques aux éoliennes.
                - à la conception de structures (particulièrement les pales) transmettant peu les vibrations sonores. 
 
          Le bruit aérodynamique est le fait qu'un bruit caractéristique soit produit par la circulation et le freinage du vent en traversant les pales. Mais l'intensité de ces nuisances sonores a été réduite par une conception des pales bien plus adaptées.
 
          Mais il y a aussi les bruits de fond et l'effet de masque. Le niveau sonore d'une éolienne se stabilise quand le vent atteint une vitesse d'environ 8 m/s. Au delà, le bruit du vent augmente d'avatange que celui de la machine et donc le couvre.
 
          Le niveau sonore diminue au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la machine et que la propagation du son est plus importante dans la direction des vents dominants. Il faudrat donc en tenir compte lors de l'estimation de l'impact.
 
          L'implantation des éoliennes est donc décidée en fonction des analyses de bruit afin de respecter la réglementation. Au Danemark ou en Suède, les éoliennes sont en général implantées à plus de 300m de l'habitation la plus proche.
 
          Le nombre d'éoliennes fait aussi varier le bruit. Des simulations sont faites en fonction du nombre d'éoliennes prévues en fonctionnement. Il faut cependant savoir que l'augmentation du niveau sonore n'est pas proportionnelle au nombre de machines.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


                                              Bruit émit par une éolienne.
 
 
   C)       Eoliennes, environnement et paysages combinables ?
 
 
          L'impact visuel est souvent considéré comme le problème majeur posé par une éolienne et peut être réduit, comme l'impact sonore, par le choix précis du lieu d'implantation et la manière dont on l'intègre au paysage.

          Nos paysages sont d'une grande diversité : urbains ou ruraux, montagneux ou maritimes, artificiels ou naturels, industriels ou agricoles... Mais de tout temps, l'homme a façonné la quasi-totalité des espaces qui l'entourent (le réseau routier, les zones urbaines, les lignes électriques... s'agrandissent et se multiplient). Ces changements rapides et marquants peuvent être perçus comme des dégradations du paysage préexistant.
 
          Mais le point de vue sur les éoliennes est plus nuancé. Alors que certains les considèrent comme une "pollution visuelle" et pensent qu'elles ne peuvent s'intégrer dans des sites où le paysage est "à l'état naturel", d'autres estiment qu'elles ont une architecture esthétique les comparant à de "grands oiseaux blancs".

          De plus, les éoliennes offrent la possibilité de créer de nouveaux paysages, tout comme dans le passé, les aqueducs, viaducs, phares ou moulins à vent... Mais les éoliennes ne sont pas des objets que l'on trouve simplement beau ou laids : leur capacité à produire de l'énergie proprement et d'une manière décentralisée peut influer la perception qu'on en a.
 
          Pour qu'un parc éolien puisse être construit, il faut que le préfet délivre au fabricant un permis de construire qui 'accompagne d'une évaluation environnementale et paysagère (étude de l'impact de l'éolienne sur l'environnement et sur le paysage) qui est à la charge du maître d'oeuvre. Pour cela, le plus souvent on étudie le site sans ce parc puis on simule l'implantation future des éoliennes. On mesure ainsi quelle est la meilleure implantation possible en prenant en compte l'avis de la population et d'un paysagiste, et tout cela selon les lois de juillet et janvier 2003. Une recherche de distribution et de dimension permet d'harmoniser l'aspect des éoliennes avec le paysage mais il est pratiquement impossible de les rendre invisible.

          Un sondage de 2003 montre que les personnes habitant près d'un parc éolien de l'Aude et du Finistère sont plus favorables que les personnes moins concernées. Beaucoup d'opinions préconçus sont issus d'idées préconçues et de préjugés qui disparaissent lors de la visite d'un parc éolien.
 
          On peut aussi trouver des éoliennes de plus petites tailles pour des usages domestiques dont la nuisance sonore est minime et qui peuvent être installées à proximité des habitations.
 
 
   D)      Impact des éoliennes sur la faune et la flore :
 
 
          La protection des espaces naturels en France a pour but de préserver la biodiversité végétale et animale en tenant compte du contexte économique, social et culturel du territoire. Il est donc important de définir, par voies réglementaires, si l'implantation d'éoliennes est compatible avec les caractéristiques du milieu.
          Des pays européens (comme le Danemark, l'Espagne ou l'Allemagne équipés d'éoliennes depuis plus longtemps et avec un réseaux plus dense que la France), n'ont jamais mentionné de problèmes particuliers dans les zones rurales où il y a implantation des éoliennes. Les animaux, tels les vaches, les porcs, les volailles ou les moutons ne semblent pas plus gênés par la présence d'un parc éolien que par le passage d'un train !

          D'après des études européennes, la moyenne d'oiseaux tués par éolienne par an est située entre 0,4 et 1,3. Si l'on compare à d'autres causes de mortalité (circulation routière, baies vitrées, lignes électriques...) ce chiffre est faible. Des études menées par des associations spécialisées ont défini les causes primordiales :
                        - collision directe avec les pales.
                        - projection au sol (provoquée par des turbulences de l'air provoquées par les pales).
                        - impact lié à la modification de l'habitat des oiseaux nicheurs et des espèces hibernantes.

          Pour réduire ces impacts, il est conseillé de :
                        - éviter l'implantation des éoliennes dans certains secteurs plus sensibles (couloirs de migration majeurs, sites de nidifications importants, territoires d'espèces menacées..)
                         - implanter les éoliennes selon un axe parallèle aux axes migratoires.
                         - bien étudier le schéma d'implantation des machines en fonction des observations réalisées par des ornithologues et des associations de protection des oiseaux.

          D'après des enquêtes menées par des ornithologues, les oiseaux montrent des comportement différents vis-à-vis de l'éolienne : tandis que les grands migrateurs modifient leur trajectoire à l'approche de celles-ci, les oiseaux de petite taille semblent peu gênés par leurs présences.

          Cependant, la phase de chantier peut perturber la faune sauvage terrestre, mais qui, une fois l'éolienne installée, cette faune ne semble pas dérangée. Mais l'implantation d'éolienne peut provoquer la disparition d'une espèce florale présente localement. La connaissance du site, le choix de l'emplacement et de l'aménagement ainsi que les précautions prises lors du chantier permettent de réduire ce risque.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 E)  Problèmes de sécurité (notamment pour la santé ) :
 
          Certaines rumeurs circulant sur les dangers des éoliennes sont inquiétantes mais elles ne s'appuient sur aucune base scientifique. L'évaluation environnementale accompagnant tout projet éolien contient un volet concernant la santé publique pour éviter ce genre de risques :
                     - la rotation des pales entraîne une interruption périodique de l'arrivée de la lumière de soleil. Cet effet dit stroboscopique, peut se révéler désagréable mais peut facilement être anticipé et contrairement à certaines idées reçues, il n'est visible qu'à proximité des éoliennes et n'entraîne aucun risque pour la santé. Il est particulièrement visible lorsque le soleil est bas et que le ciel est dégagé avec très peu de nuages et pendant des périodes assez courtes. De plus, la vitesse de rotation très faible des pales des nouvelles éoliennes le rendent beaucoup moins important.
                     - le bruit est aussi pris en compte dans les projets éoliens. Mais dans la plupart des cas le risque engendré et sans conséquences car le bruit généré par un parc éolien est peu élevé mais cependant il est préférable d'éviter de les implanter à proximité des habitations.
                     - le champ magnétique créé par une éolienne est faible, notamment grâce aux caractéristiques des raccordements électriques, qui sont en général à l'écart des habitations et souterrains, ainsi que la tension générée qui est très faible, rendent le risque sanitaire généré par les parcs éoliens minime. D'ailleurs une étude allemande sur les infrasons créés par les éoliennes montre qu'ils n'ont aucune conséquence néfaste sur la santé.
 
          Les éoliennes peuvent éventuellement créer une pertubation du trafic aérien et des servitudes radio, audiovisuels ou électriques. Pour éviter cela, une étude d'impact précise ces diverses contraintes et propose des solutions afin de remédier à ces problèmes qui sont :
                     - emploi d'équipement électrique spécifique
                     - balisage des pales ou de la nacelle de l'éolienne
                     - modification de l'emplacement (en fonction par exemple de la télédiffusion de France)
                     - installation d'amplificateurs de signaux

          Mais la plus grande crainte éprouvée par rapport à l'éolienne est qu'elle tombe ou qu'elle se brise. Les éoliennes sont très résistantes, la probabilité qu'un mât ou qu'une pale se brisent est très faible (pour les éoliennes conformes aux réglementations en vigueur). La foudre représente 6% des arrêts d'éoliennes (qui sont protégées par des paratonnerres) et la majorité des bris ou chutes des éoliennes est causé par les cas de tempêtes. 
 
          Ceux ci sont évités par l'arrêt automatique des éoliennes quand la vitesse du vent dépasse 90km/h (à l'arrêt les éoliennes sont conçues pour résister à des vents violents, soit lus de 250km/h pendant 5 secondes ou 180km/h pendant un laps de temps plus long). De plus les matériaux utilisés pour construire l'éolienne (et particulièrement les pales) sont légers et résistants, ce qui atténu le risque de projection de morceaux de pales ou de glace, ce qui est très rare car l'éolienne s'arrête si elle est abîmée ou surchargée (par de la neige par exemple) mais certains composants, comme les pales qui sont soumissent à des mouvements réguliers peuvent développer des faiblesses s'ils ont été mal conçus et/ou fabriqués.

           Dans tous les cas, des précautions techniques sont prises afin de limiter au maximum ces risques
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   F)       Autres atouts :
 
          L'énergie éolienne est une énergie renouvelable qui favorise la diversification et l'indépendance énergétique de nos pays. Cette énergie est propre, elle ne produit pas de gaz à effet de serre et utilise des machines dont le cycle de vie est favorable au respect de l'environnement.
 
          Contrairement à l'opinion des gens, les éoliennes participent à la protection globale de notre environnement : leurre caractéristiques réversibles et recyclable répondent parfaitement au principe de développement durable de l'opinion publique et des experts (les matériaux constituants l'éolienne restituent en quelques mois l'énergie qui a été utilisée lors de leurs fabrication est l'éolienne est assez facilement démantelée en quelques jours et à tout moment ce qui assure le respect total de l'environnement).
 
          Cette énergie est décentralisée donc plus proche des consommateurs. Elle est aussi sans danger, rentable et assez simple à mettre en oeuvre et à développer.

          N'oublions pas que les aérogénérateurs produisent de l'électricité
                          - sans dégrader la qualité de l'air (pas d'émission de gaz polluants ni fumées ni poussières ni odeurs)
                          - sans polluer les eaux (aucun rejet dans le milieu aquatique et aucune pollution thermique)
                         - sans polluer les sols (ni suies ni cendres)
 
          Par rapport aux autres énergies renouvelables, elle est l'une des plus prometteuse en terme d'écologie, de compétitivité, de champs d'application et de domaine d'activité à créer mais par rapport aux énergies fossiles bon marché (pétrole, charbon...) et nucléaire ce qui fait qu'elle est marginalisée. Depuis peu, elle connait un regain d'intérêt (en particulier grâce à l'augmentation du prix du pétrole et la lutte contre l'effet de serre).
 
 
 
                                                         
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   G)       Le prix :
 
Une éolienne coûte très cher.
 
Petite éolienne de 500 W :                              5000 à 10 000 FF
Petite éolienne d 2 KW :                                  39 000 FF
Eolienne domestique ou rurale de 10KW :            155 000FF
Grande éolienne de 750 KW :                           3 millions ½ FF
 
Coût d’un projet éolien :
 
La durée de vie d’une éolienne est d’environ 20 ans, une grande éolienne sera rentabilisée en 7 à 10 ans en France.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   H)       Les lieux exploitables en France :
 
En tenant compte des différents points cités plus haut, nous avons créé une carte qui fait le bilan des zones " non exploitables " pour l'éolien en France


Carte des zones exploitables pour l'éolien en France
1cm = 60km
 


On constate que les zones les plus adaptées à l'exploitation des éoliennes en France sont la Bretagne, les Pays de la Loire, le Limousin, le Poitou Charente, le Nord Pas de Calais, les contours de la Méditerranée et les zones en bordure du Rhône de la région Rhône Alpes. De plus l'implantation d'éoliennes sur un site agricole ne gène en rien l'exploitation de ce dernier. Au contraire, il permet souvent d’électrifier des lieux isolés.


Bien qu'une grande partie de l'est et de l'extrême sud-ouest de l'hexagone reste non exploitable, la France possède tout de même une grande surface qui permet l'implantation d'éoliennes.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  VII)    Conclusion :
 
 
L'impact de l'activité humaine sur l'environnement global menace la survie de la biosphère et des générations futures. Le réchauffement de la planète le prouve d'année en année avec la montée des eaux due à la fonte des glaces. Pourtant, c'est seulement depuis quelques décennies que l'homme commence à prendre conscience de ces dangers. L'utilisation d'énergies renouvelables est l'une des principales réponses à ce problème.
 
En France, les éoliennes ne se développent réellement que depuis peu. Est elle en train de se rendre compte du fait qu'il faut qu'il faut trouver de nouvelles solutions pour le futur comme les énergies renouvelables ?
 
Certes, d'un point de vue énergétique, l'énergie éolienne ne pourrait en aucun cas subvenir aux besoins de toute la France pour le moment. En effet, certaines zones comme par exemple la Bretagne et le Nord Pas de Calais possèdent des conditions favorables à leur implantation tandis que d'autres comme l'est et l'extrême sud-ouest ne sont pas adaptées à ce type d'énergie.
 
Mais les éoliennes respectent la nature, elles ne rejettent rien, c'est un avantage incontestable. Une des solutions pour respecter l'environnement tout en ayant une production élevée est de coupler cette énergie avec d'autres types d'énergies renouvelables ; on peut par exemple coupler les éoliennes avec des panneaux solaires.
 
De plus, depuis quelques années, l'implantation d'éoliennes sur la mer devient possible ; les éoliennes offshore. Le potentiel éolien en France augmente alors nettement. Les coûts de construction sont plus élevés en mer que sur terre, par contre la production d'électricité des éoliennes offshore est plus importante car cette implantation permet la mise en place d'éoliennes plus grosses (des modèles de 5MW peuvent être installés contre des éoliennes de 1,5MW, modèle plus fréquent sur terre) qui sont entraînées par des vents plus forts et plus constants.
 
Par ailleurs les scientifiques commencent à mettre au point des nouveaux types d'éoliennes dont les " générateurs électriques volants " (FEG). Ces " FEG " seront disposés en groupe dans des parcs éoliens aériens d'une superficie de 500m². Ils seront reliés à un treuil installé près de la station au sol par un câble de près de 8cm de diamètre qui transmettra un courant de 20 000volts. Les " FEG " s'élèveront du sol comme des hélicoptères. Une fois à proximité du jet-stream (courant aérien situé entre 6 et 15km au dessus du sol et où les vents peuvent atteindre 300 à 400km/h), les 4 rotors seront inclinés vers le haut. Les " FEG "seront donc portés par le vent et profiteront de celui-ci pour faire tourner les turbines. Ces générateurs électriques volants seraient situés à environ 4 500m au dessus du sol.

La zone exploitable par l'énergie éolienne ne se limitera plus à la terre, ni à la mer mais s'étendra jusque dans les airs.
 
L'énergie éolienne est donc exploitable comme source d'électricité mais pas en tout point de la France. Cependant avec les technologies futures, les critères d'implantation seront de moins en moins contraignants. Cela promet donc un bel avenir pour l'éolien si le gouvernement français se décide enfin à investir une part suffisante dans cette énergie et ainsi encourager son développement. .
 
De nos jours, on trouve des éoliennes partout, comme sur le WTC de Bahreïn
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


et comme sur les autoroutes, qui est l’idée d’un étudiant de l’université de l’Arizona.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARTIE II :
 
L’énergie solaire
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


     I)    Introduction : 
 
        Il arrive sur Terre 15000 fois plus d'énergie que ce dont nous avons besoin. En 1836, le chercheur français Antoine Becquerel trouve le moyen de convertir cette énergie lumineuse en énergie électrique. Son idée a commencé à être étudiée un siècle plus tard et a abouti à l'invention des panneaux solaires photovoltaïques.
Aujourd'hui, l'énergie solaire reste peu utilisée mais se développe de plus en plus notamment en Allemagne, au Japon et aux Etats-Unis qui sont les trois plus grandes puissances solaires mondiales.   
Un panneau solaire est un dispositif destiné à récupérer une partie de l'énergie du rayonnement solaire pour la convertir en une forme d'énergie (électrique ou thermique[]) utilisable par l'homme
 
Nous pouvons distinguer deux types de panneaux solaires :

- Les panneaux solaires thermiques :
Ces panneaux convertissent la lumière en chaleur. Ils sont souvent utilisés dans des installations domestiques où ils sont reliés à un chauffe-eau.

- Les panneaux solaires photovoltaïques :
Plus complexes, ils transforment la lumière du Soleil directement en électricité.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   II)   Le fonctionnement d’un panneau solaire :
 
      A)      Le panneau solaire thermique :
 
Les panneaux solaires thermiques transforment la lumière en chaleur, le plus souvent pour des chauffe-eau.

          Pour cela, les rayons du soleil passent d'abord par une plaque de verre transparente à la lumière. Sous ce verre, un absorbeur noir (plaque de métal recouverte d'une fine couche de chrome) absorbe 80 à 90% des rayons lumineux. L'absorbeur transforme ces rayons lumineux en chaleur, grâce au transfert thermique par rayonnement.

          En s'échauffant, l'absorbeur émet des infrarouges. Ces infrarouges sont bloqués entre la plaque de métal et la plaque de verre, c'est le principe de l'effet de serre. Ainsi, l'air entre les deux plaques s'échauffe et améliore le rendement.

          Par conduction, l'énergie thermique ou chaleur de l'absorbeur est transmise à un circuit d'eau (c'est le liquide caloporteur). Celle-ci s'échauffe et est ensuite acheminée vers un ballon d'eau chaude à l'aide d'une pompe, ou bien par la simple gravité.

          Dans l'accumulateur, le liquide caloporteur chaud parcourt un circuit et transfère sa chaleur à l'eau domestique. Ensuite, le liquide caloporteur chaud qui sort des tuyaux va dans le chauffe-eau et transmet son énergie thermique (chaleur) à l'eau sanitaire présente dans le chauffe-eau.

          Lorsque l'ensoleillement n'est pas suffisant pour amener l'eau à bonne température, le chauffe-eau est aussi relié à une chaudière d'appoint pour suppléer le panneau. Mais celle-ci fonctionne uniquement en cas d'insuffisance énergétique du panneau.
 

Schéma d’un panneaux solaire thermique

 
 
 
 
 

Installation d’un panneaux solaire thermique

 
 
 

   B)       Les panneaux solaires photovoltaïques :

     Les panneaux solaires photovoltaïques, parfois appelés photoélectriques, transforment la lumière en électricité. Ces panneaux sont donc les plus répandus mais aussi les plus complexes.
          Ils sont tout simplement un assemblage de cellules photovoltaïques, chacune d'elles délivrant une tension de 0.5V à 0.6V. Elles sont donc assemblées pour créer des modules photovoltaïques de tension normalisée comme 12V
1)           La fabrication d’un panneau solaire. :
          Pour protéger au mieux les cellules solaires des intempéries, elles sont réunies dans un module solaire. Ce panneau solaire est constitué d’une face supérieure en verre trempé parfaitement transparent et d’une face inférieure recouverte d’un film spécial (couche de Teldar). Entre ces deux faces, les cellules solaires sont insérées dans une masse étanche transparente et résistante aux UV. C’est l’encapsulation par feuilletage de film polymérisé à chaud d’acétate de vinyle (EVA). Cette technique d’encapsulation, très proche de la fabrication du verre blindé confère à la structure du panneau solaire une excellente résistance aux impacts. Ensuite, c’est l’assemblage avec joint d’étanchéité dans un cadre autoporteur en aluminium anodisé permettant un montage aisé et la fixation de la boîte de jonction destinée à recevoir le câblage nécessaire à l’exploitation du panneau photovoltaïque
     2)          Composition d’une cellule photovoltaïque :
         La cellule photovoltaïque est fabriquée à partir de deux couches de Silicium (matériau semi-conducteur) :
                      - une couche dopée avec du Bore qui possède moins d'électrons que le Silicium, cette zone est donc dopée positivement (zone P).
                      - une couche dopée avec du Phosphore qui possède plus d'électrons que le Silicium, cette zone est donc dopée négativement (zone N).
         Lorsqu'un photon de la lumière arrive, son énergie crée une rupture entre un atome de silicium et un électron, modifiant les charges électriques. C'est ce qu'on appelle l'effet photovoltaïque. Les atomes, chargés positivement, vont alors dans la zone P et les électrons, chargés négativement, dans la zone N. Une différence de potentiel électrique, c'est-à-dire une tension électrique, est ainsi crée.
.
 
 
     3)         Les différents types de cellules photovoltaïques :
         Il existe 3 types de cellules photovoltaïques, qui varient selon la qualité du silicium :
                     - les cellules monocristallines : le rendement est très bon (15 à 22% *) mais le coût de fabrication est élevé.
                      - les cellules polycristallines : elles sont moins chères à fabriquer mais le rendement est un peu moins bon (10 à 13% *).
                      - les cellules amorphes : leur coût est très faible mais le rendement l'est aussi (5 à 10% *).

* Un rendement de 10% signifie que pour une puissance de 1000 W qui arriveraient sur le panneau, celui-ci produirait 100 W
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   III) Les facteurs d’influence :

  

    1)           Influence de l'angle d'incidence :

       L'angle d'incidence, c'est l'angle formé par les rayons du Soleil et le plan du panneau.
       L'angle d'incidence joue un rôle majeur pour les rendements du panneau. Il est défini selon l'équation suivante : R = sin ß × 100 (avec R le rendement en % et B l’angle d’incidence en °)

       Ainsi, le rendement est maximal lorsque les rayons arrivent perpendiculairement au panneau.
R = sin ß × 100
R = sin 90° × 100
R = 100 %
       Alors que pour un angle de 45°, le rendement n'est que de 70%.
R = sin ß × 100
R = sin 45° × 100
R = 70 %
                                                              
 

    2)           Influence de l'orientation :

Le Soleil se lève à l'Est et se couche à l'Ouest. Et la France se situe dans l'hémisphère Nord à une latitude de 45° environ, le Soleil au zénith est donc vers le Sud.
          Globalement, les rayons du Soleil viennent donc plus du Sud que des autres directions; d'autant plus qu'à midi, lorsque le Soleil est au zénith et donc plein Sud, le rayonnement est le plus intense.
La meilleure orientation pour un panneau solaire est donc vers le Sud.
 

    3)           Influence de l'angle d'inclinaison :

L'angle d'inclinaison est l'angle formé par le plan du sol et le plan du panneau.
          La France se trouve à une latitude 45° Nord, ainsi, l'angle d'inclinaison idéal est 45° Sud, le panneau se retrouvant donc perpendiculaire aux rayons du Soleil. Cependant, selon les saisons, l'inclinaison de la Terre varie. Pour garder une production d'énergie du panneau la plus régulière possible tout au long de l'année, on va garder l'angle de 45° Sud.
 
      
 
 
 
 
Le panneau sera donc incliné comme ci-dessous au cours de l'année.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
On ne choisit cependant pas l'inclinaison de son toit :
Si le panneau est incliné d'un angle de moins de 45°, la production d'énergie sera importante en été mais faible en hiver.
Inversement, si le panneau est incliné d'un angle de plus de 45°, la production d'énergie sera importante en hiver mais faible en été.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   IV)  Les avantages et inconvénients du panneau solaire :
 

   A)       Les avantages :

Les panneaux solaires présentent de nombreux avantages
  • D'un point de vue écologique, les panneaux solaires sont une énergie propre et non polluante pour l’environnement. Aucun gaz à effet de serre n'est rejeté et il n'y a aucun déchet radioactif produit (en France, 85.7% de l'énergie provient du nucléaire).
  • L'énergie solaire est inépuisable, contrairement aux énergies fossiles comme le charbon ou le pétrole qui sont pourtant encore plus utilisés que le solaire.
  • Pour les endroits isolés ou les petites installations, rien de tel que les panneaux solaires pour les rendre autonomes.
  • Les panneaux solaires, une fois installés, demandent très peu d'entretien et l'énergie est produite sans action de l'homme.
  • L'énergie solaire est subventionnée par l'Etat. Dans le cas d'une installation domestique, jusqu'à 60% du coût de l'installation peut être remboursée.
  • De plus, les panneaux solaires ne sont encore que peu utilisés et ont une forte marge d'évolution et un avenir prometteur.
  • Les panneaux solaires restent silencieux et non dérangeants pour les riverains voisins, ce qui n'est pas le cas de toutes les sources d'énergie.

   B)             Les limites.

 Les panneaux solaires possèdent également des limites...

  • L'énergie solaire n'est pas compétitive lorsqu'il s'agit de production importante d'énergie. En effet, certaines énergies comme le nucléaire sont beaucoup plus rentables financièrement. Tous les besoins énergétiques mondiaux ne peuvent donc pas être fournis par l'énergie solaire.
  • Un panneau solaire a une durée de vie de 25 ans environ, au-delà, les rendements diminuent rapidement. De plus, il faut 3 ans au panneau pour produire l'énergie qui a été utilisée pour sa construction.
  • Une production d'énergie irrégulière, à cause du temps. Les panneaux produisent beaucoup l'été mais les besoins sont faibles. Au contraire, la production d'énergie en hiver est plus faible alors que les besoins sont élevés.
    L'énergie solaire ne produit qu'en journée et en fonction de la météo, et non en fonction des besoins énergétiques. Il faut donc investir dans des moyens de stockage de l'énergie qui coûtent très cher.
  • Le coût élevé à la fois des panneaux solaires mais également des installations nécessaires comme les moyens de stockage de l'énergie.
  • La taille des installations : il faut en effet de grandes superficies de panneaux solaires pour produire de l'énergie.
 
 
 
 
Partie III :
 
Les expériences.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


I)                     Fabrication de l’éolienne :
 
 
Liste de Matériel :  - Un support en bois
- Une dynamo de vélo
- Une boîte de fromage
- Carton
- 1 vis et 1 boulon
- 2 fils électriques
 
1ére étape :           Monter le support en bois.
 
2éme étape :         Fixer la dynamo de vélo sur le support en bois à l’aide d’une vis et                         d’un boulon.
 
3éme étape :         Fabrication de l’hélice.
                            Découper 6 entailles à espaces régulières dans la boîte à fromage.
 
4éme étape :         Fixer l’hélice sur la dynamo.
 
5éme étape :         Connecter les fils électriques sur la dynamo et les relier à une ampoule montée sur un support.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


II)              Fabrication du panneau solaire :
 
Les éléments nécessaires à la construction sont, eux, des plus simples; on se procurera du feuillard de cuivre (à la rigueur de laiton) de faible épaisseur (3 à 5 dixièmes de mm), soit chez les spécialistes en modèles réduits, soit chez Weber Métaux, 9 rue de Poitou, 75003 Paris. Il serait d'ailleurs intéressant de répéter l'expérience en utilisant du cuivre électrolytique qui est bien plus pur que le métal courant. Le matériel restant figure chez tout amateur de bricolage : fil conducteur, soudure à l'étain, fer à souder, sel de cuisine et eau déminéralisée.
Un récipient en plastique opaque ou transparent servira de cuve; nous avons utilisé pour notre modèle une boîte vide en PVC, mais il est tout aussi facile de fabriquer ce bac avec 5 rectangles de polystyrène. Si l'on emploie cette solution, on rendra les angles internes étanches en les enduisant d'un filet de colle Uhu-Plast et on répétera l'opération après séchage du premier filet.
On passera les feuilles métalliques au papier abrasif à grain fin afin de mettre systématiquement le métal à nu; ne pas employer, pour ce faire, de laine de fer enduite de savon, et encore moins de produits genre Miror: le dépôt qui en résulterait gênerait l'activité du cuivre.
On découpera les électrodes avec de vieux ciseaux comme indiqué figure 1A :
les cotes sont données à titre purement indicatif : on les déterminera en fonction du récipient disponible tout en donnant à la surface de chaque électrode une surface d'au moins 80 cm2. On n'oubliera pas de dégager sur chaque électrode une patte de soudure qui ne trempera pas dans l'électrolyte; en effet, l'alliage qui compose cette soudure risque de provoquer un couple électrochimique supplémentaire et parasite s'il est plongé dans la solution.
On soudera un fil de sortie sur chaque patte et les deux électrodes terminées, on habillera l'une d'elles - figure 1B - avec un tissu foncé de telle façon qu'il n'y ait qu'une seule couche de tissu entre les deux électrodes. La figure 2 montre comment assembler les deux plaques, et comment les maintenir ensemble avec deux bracelets caoutchouc.
La plaque nue est destinée à recevoir la lumière en provenance d'une lampe de 100W; l'autre est maintenue dans l'obscurité par le tissu qui l'entoure. Avant de poursuivre, on vérifiera soigneusement qu'a aucun endroit les deux électrodes ne sont en contact; les pattes seront légèrement pliées vers l'extérieur - figure 2 - et on mettra le tout en place dans le récipient afin de vérifier que l'ensemble des plaques se présente légèrement en biais dans la cuve - figure 3:
 
Si l'on dispose d'un multimètre, on testera l'isolation des deux plaques.
Dans un récipient séparé, on préparera une solution saturée de sel de cuisine ordinaire; pour cela, on versera le sel par petites quantités dans de l'eau chaude, si possible déminéralisée, et on agitera jusqu'à complète dissolution; on poursuit l'opération jusqu'à ce que le sel ajouté ne fonde plus dans la solution (saturation). On laissera reposer la solution, puis on la versera dans la cuve de telle façon que les plaques y trempent au maximum.
Si l'on branche à ce moment un multimètre numérique aux bornes du montage, on constatera qu'une faible tension de quelques millivolts est créée par la pile; elle est due aux impuretés présentes dans le métal utilisé et qui ne sont pas réparties uniformément dans les deux plaques, même si on les a découpées dans une feuille unique.
Mais, avant de détecter une variation de la tension sous la lumière, il va falloir être patient. Pour que l'oxydation superficielle de la face sensible de l'électrode active (face visible de la plaque nue) l'ait couverte d'une couche semi-conductrice, il va falloir attendre trois ou quatre jours. Passé ce délai, elle deviendra sensible à la lumière.
Au début, la tension détectable lors de l'illumination de la plaque active ne dépassera pas 1 ou 2 millivolts; par la suite, on atteindra parfois les 10 millivolts; de toute manière l'effet photoélectrique sera indiscutable, et le but atteint. Plus la lumière renfermera d'ultraviolet (beau soleil et haute montagne), et plus la tension sera marquée- nous l'avons vu, l'énergie d'un rayonnement est proportionnel à sa fréquence (W=hf), et il faut qu'elle dépasse le seuil d'extraction des électrons de l'atome; or l'ultraviolet est la fréquence la plus élevée du spectre lumineux, le violet et le bleu sont encore bons, mais le jaune ou le rouge ont une fréquence trop faible pour faire sortir les électrons.
On observera parfois qu'en remuant la cuve ou le bloc d'électrodes, une sorte d'inversion de polarité se produit; elle se manifeste sur le multimètre digital par l'apparition d'un signe « - ». Curieusement, l'éclairement de la face active provoquera alors une chute de potentiel; cet effet anti-photoélectrique mériterait certainement une étude plus poussée de la part de nos lecteurs théoriciens.
Il suffira d'attendre 1 ou 2 heures pour que les choses reviennent dans l'ordre (par quel mystère quantique ?). Nous avons également remarqué que deux ou trois pincées de sel relançaient le phénomène, mais toujours après avoir attendu quelques heures pour qu'il se manifeste à nouveau significativement: les électrons ne sont pas commodes à arracher à leurs atomes.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARTIE IV :
 
Les synthèses personnelles
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DOCUMENT A JOINDRE
 
 
 
 
TPE : Fiche de synthèse personnelle
 
Classe : 1S2
Elève : MESLARD Florian
Groupe : FRASCA Alexandre
Série : Scientifique
Thème : Avancées scientifiques et réalisations techniques
Matières : Science physique et Sciences de la Vie et de la Terre
Sujet : Les réalisations techniques face aux défis du XXIe siècle
Problématique : Quelle est la meilleure énergie pour demain, l’éolien ou le solaire ?
 
 
I)                   Le TPE en lui-même :
 
Souhaitant un sujet avec une partie mécanique, Alexandre et moi décidâmes de former notre groupe de TPE. C’est ainsi que nous nous intéressâmes aux énergies renouvelables vu que ce sujet comportait de la mécanique (fabrication d’une éolienne) et qu’il fait aujourd’hui partie de notre vie de tous les jours. Il concerne aussi notre avenir a tous.
 
Ce sujet d’actualité très évoqué dans les journaux télévisés est un sujet capital pour l’humanité tout entière, la problématique fut très difficile à construire. Le principal problème n’était pas de trouver l’idée de départ mais de la formuler correctement pour qu’elle soit précise et claire. Nous sommes passés environ par une dizaine de problématique avant de fixer celle-ci définitivement. Par la suite, le plan ne posa aucun problème pour chacun d’entre nous car les différentes parties de celui-ci correspondaient à nos intérêts.
 
Après la décision du thème, de la problématique et du plan, Alexandre et moi cherchâmes dans un premier temps les autres alternatives pour ne plus être dépendant des énergies fossiles et par la même occasion de diminuer les émissions de gaz à effet de serre. Il a fallu déterminer les énergies dont nous disposons actuellement et qui représentaient le plus l’idée de changements et de progrès. Il était évident de parler de l’état actuel du réchauffement global de la planète puis il a fallu choisir entre plusieurs énergies renouvelables. C’est ainsi que nous décidâmes de nous intéresser à l’énergie éolien et solaire. Dans un second temps, il a fallu rechercher de quoi illustrer notre présentation, donc il a fallu trouver des expériences avec une éolienne et un panneau solaire. Chose faite, nous nous répartîmes le travail : Alexandre s’occupa de la fabrication de l’éolienne et du dossier sur le panneau solaire, quand a moi, je me consacra à la fabrication du panneau solaire et du dossier sur l’éolienne. Le travail fut équitablement répartit et tout le monde travailla sérieusement. Nos recherches sont en grande partie issue de forums et de sites internet. Seules quelques-unes proviennent du peu de livre que nous avons trouvé. Une fois tout cela rempli, nous nous interrogeâmes sur le support qui serait utilisé pour notre TPE. Le résultat qui fut admis est que nous le rendrons sous forme de dossier et sous forme de blog pour l’innovation par rapport aux autres groupes et pour sa diffusion sur le net. Ainsi, nous pourrons partager notre travail avec toutes les personnes que le sujet retenu puisse intéresser, communiquer notre colère à propos de ce terrible problème et faire prendre conscience à nos destinataires du danger qui se prépare et de celui qui est déjà présent ! Car on n’y pense pas assez souvent, mais nous jouons avec la vie des futures générations.
 
 
II)                Bilan personnel :
 
Le sujet des énergies renouvelables est très intéressant et très vaste, la difficulté majeure fut d’en choisir deux : l’énergie éolien et solaire. De même notre TPE se composant de nombreuses informations trouvées sur le net (forums et sites), la difficulté fut la vérification de leur exactitude en « croissant » avec celles d’autres sites et de livres pour être sûr de leurs véracités. De plus, le matériel pour la fabrication des maquettes/expériences fut quant à lui difficile à trouver. Je parle notamment de la plaque de laiton pour la fabrication du panneau solaire. L’association des deux matières qui sont la physique et la SVT a posée un problème. En effet, cette dernière n’était pas assez présente dans notre production initiale et nous avons effectué les rectifications nécessaires. Enfin, le dernier problème qui se posa fut que les énergies renouvelables sont un sujet présent chaque année en TPE, il fallait réussir à faire quelque chose d’unique qui s’éloigne de ce que l’on trouve habituellement.
 
      Finalement, les TPE m’ont beaucoup appris, surtout au niveau de l’organisation et du travail en groupe, le tout dans une ambiance agréable et détendue. Ils permettent en sommes d’être autonome lors de ses recherches personnelles, mais aussi de travailler en groupe lors des différentes mises en communs et des distributions du travail. C’est une certaine manière de se préparer à la vie professionnelle et à toutes les contraintes qu’elle sous-entend. Au début j’estimais les TPE comme étant un simple exposé, cela ne me passionnait pas. Quand sont venus les différentes réflexions scientifiques, ou encore les expériences à gérer soi-même ; j’ai tout de suite eu un attrait à travailler. Certains moments ont été difficiles, comme lorsque l’on ne trouve pas la réponse à certaines questions, ou plus précisément quand notre démarche n’est pas du tout valable et que l’on doit tout recommencer. Heureusement, il y a aussi eu les moments où l’ont étaient fiers d’avoir trouver la bonne réponse à une réflexion qui nous avait pris tellement de temps. Et enfin, notre TPE m’a aussi permis d’étendre ma connaissance sur le sujet étudié.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARTIE V :
 
Bibliographie.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I.                        L’énergie éolienne :
Site Web d’un groupement d’association pour l’énergie éolienne :
Un site très complet sur les énergies renouvelables :
Site personnel d’un particulier ayant installé une éolienne :
Site donnant des informations au particuliers désirant installer un éolienne :
Encyclopédie libre en ligne Wikipédia :
Un livre écrit par Philippe Ollivier
           Eoliennes quand le vent tourne
Un forum
           http://forums.futura-sciences.com/technologies/2509-olienne.html
 
II.       L’énergie solaire :
Blog de la société SODEER : Société de Développement des Energies Economiques et Renouvelables :
Encyclopédie libre en ligne Wikipédia :
Ainsi que les prospectus fournis par les entreprises :
    • Géminox, installateur de chauffe-eau solaires
    • Chaffoteaux et Maury installateurs de systèmes solaires thermiques
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conclusion générale :
 
 
Comme précédemment dit, c’est un défi de taille considérable qui est ainsi lancé à l’espèce humaine. L’augmentation vertigineuse de la consommation d’énergies fossiles accompagnée de l’amplification de l’effet de serre pourraient avoir des conséquences dévastatrices pour notre planète et cela, d’ici peu. C’est pourquoi, du fait de la grande nécessité de sauvegarder notre planète, l’exploitation d’énergies renouvelables est devenue un sujet quasi-incontournable de la première partie du XXIè siècle. L’intérêt des énergies renouvelables est bien plus qu’un phénomène de société, c’est un véritable enjeu pour notre planète directement lié aux émanations toxiques. Au cours de son évolution, l’espèce humaine n’a cessé de chercher un niveau de vie meilleur, souvent, en dépit de nombreuses mises en garde…
 
Ainsi, pour la première fois dans l’histoire de l’espèce humaine, nous sommes contraint d’évaluer l’impact de notre activité qui s’est traduit en bouleversements climatiques dans différents coins du globe. En effet, en un siècle, le niveau moyen des océans s’est élevé de 15 centimètres, le réchauffement de l’atmosphère s’accentue de façon exponentielle depuis, environ 10 ans, sans oublier l’intensification des précipitations en Europe du Nord de 40 %  sur les régions côtières et à l’inverse une régression très marquée dans le bassin méditerranéen. Si rien est fait, une hypothèse d’augmentation des températures de 0,4°C par décennie permet d’envisager la disparition des hivers froids, et l'apparition d'étés très chauds, le tout accompagné d’une augmentation du niveau des océans de 70 cm en 50 ans !
Parmi les éventualités climatiques, la déviation de la trajectoire du Gulf stream qui refroidirait les températures en Europe de l’Ouest. C’est donc de lourdes conséquences qui accompagneront ces modifications climatiques.
 
A travers ce TPE, nous avons projeté l’envie d’exposer deux énergies renouvelables de manière la plus exhaustive possible et avec les moyens qui sont les nôtres afin de transmettre la sensibilisation qui est celle que nous partageons sur le sujet. L’espèce humaine est arrivée à un véritable tournant de son histoire consistant à épurer l’atmosphère pour la survie de cette dernière, ce qui ramène inévitablement les énergies renouvelables au premier plan.
 
            L’Europe pourra compter sur 200 000MW d’énergie renouvelable en 2010, cependant les moyens d’exploitation « propres » ne seront pas renouvelés à l’infini, ainsi la gestion se partagera entre nouvelles technologies et stabilisation de la consommation.
   
            Image forte de cette ère nouvelle, les puissantes pales des éoliennes exploitant le vent qui ne sont autres que la manifestation de la réelle volonté des entrepreneurs de protéger l’environnement pour le bien-être de l’humanité. Certes, les éoliennes sont souvent décriées, mais il faut rester conscient de l’enjeu planétaire qui se présente à nous et faire des choix qui se placent dans la lignée du développement durable. Les éoliennes sont avant tout des générateurs propres, tant dans l’exploitation que dans la préservation de la nature.
 
            Les photogénérateurs, transformant l’énergie solaire en électricité se placent également comme des solutions adaptés, particulièrement aux sites isolés. De plus, ces derniers sont utilisés pour alimenter la totalité des satellites de télécommunications placés dans l’espace. Même si leur puissance reste faible, ces matériaux rendent d’énormes services notamment dans les pays pauvres ou en développement.
 

       Pour finir, nous sommes en mesure d’affirmer qu’étant donné l’urgence qui est de réduire l’exploitation des énergies fossiles et l’effet de serre durant le siècle présent pour la sauvegarde de notre espèce; l’exploitation d’énergies renouvelables ne peut que jouer un rôle prééminent, de surcroît, vital dans l’avenir de l’espèce humaine. Si à court terme, rien n’est fait, ce sont les générations futures qui seront directement touchées et ceci dans moins d’un siècle, il est ainsi important de leur laisser un héritage planétaire digne de ce nom. C’est pourquoi l’exploitation d’énergies renouvelables doit continuer, sans contraintes, malgré les hostilités. Le leitmotiv de cette opération de survie du XXIè siècle ne peut-être autre que : « la réaction commune ! ».
 
Et enfin, pour répondre à notre problématique aucune de deux énergies renouvelables que nous avons présentées n’est meilleure l’une que l’autre. Au contraire, on a put démontrer tout au long de notre TPE qu’elles peuvent fonctionner de manière complémentaire. Le panneau solaire produit de l’énergie pendant l’été avec les rayons du soleil et l’éolienne lui succède pendant l’hivers avec les grands vents.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Commentaires

Par SylviaHurst22 le 16/03/2012 à 21h00

I would like to propose not to wait until you get enough amount of money to order different goods! You can just take the <a href="Voir le lien log.com/topics/credit-loan s">credit loans</a> or bank loan and feel free



Ajouter un commentaire



Gras Italique Insérer une image Ajouter un lien (http://) Insérer une adresse e-mail Insérer un smiley