1) Étude du rendement d'une éolienne
Nous allons étudier le rendement de l'éolienne VestasV80/2000. C'est une éolienne d'une hauteur de 60, 67, 78, ou 100 mètre au choix, de 80 mètres de diamètre, de 2000 KW, avec un moteur asynchrone. Le rotor de cette éolienne pèse 37 tonnes, il couvre une surface de 5027 m² et il peut tourner entre 9 et 19 tour/min. La nacelle pèse environ 67 tonnes.
a) Investissement dans l'éolienne
Construire une éolienne est un énorme investissement, surtout pour une éolienne de cette taille. Les particuliers ou les petites communes n'ont pas les moyens de se payer des éoliennes de ce type. C'est pour cela que les éoliennes des particuliers sont souvent des petites éoliennes faites maison avec du matériel de récupération, et que les communes s'associent afin de pouvoir construire une éolienne de taille moyenne, intercommunale. Mais, en tout combien coûte une éolienne avec des caractéristiques identiques à la Vestas ?
Son financement comprend deux parties :
●Le prix d'achat (comprenant l'installation) d'une éolienne, telle la Vestas V80/2000, est de 1 000 000 à 1 300 000 € environ.
●L'entretien est aussi très important, il permet d'augmenter la durée de vie de l'éolienne et ainsi augmenter son rendement. Mais l'entretien a un coût : environ de 1,5 à 2 % de l'investissement total, soit entre 15 et 20 000 €
b) Apport économique de l'éolienne et rentabilisation
Dans cette partie, toutes les données de fonctionnement, ainsi que les données électriques sont théoriques.
L'éolienne produit de l'électricité, c'est le seul point où l'on peut être bénéficiaire. Une éolienne de la puissance de la Vestas, si elle fonctionnait à plein régime (Vent de 15 m.s-1) pendant ¼ de l'année produirait 4 à 5 millions de kwh (2 000kw * 2 200h = 4 400 000kwh). Cette électricité a deux issues possibles :
●Être directement utilisée : par une commune, une usine, une habitation, sur place. (4 à 5 millions de kwh équivaut à la consommation de 4000 personnes en moyennes, hors chauffage)
●Être revendue à EDF. C'est l'option la plus intéressante. En effet, l'arrêté ministériel du 10 juillet 2006 impose à EDF un tarif de rachat de l’électricité produite par les éoliennes de 8,2 centimes d’euro par kilowattheure (KWh), soit 82,8 euros par mégawatt heure (MWh), et ce pendant dix ans. Le tarif varie ensuite de 2,8 à 8,2 centimes d’euro le kilowattheure les cinq années suivantes, en fonction des rendements.
Calculons, sans compter l'investissement, l'argent obtenu la première année
4 500 000 x 8,2 = 36 900 000 cts, soit 369 000 €.
Si nous comparons cette somme à l'investissement :
Soit un peu plus de 3 ans et demi minimum pour rentabiliser l'éolienne, dans des conditions optimales.
Mais pour parler de rentabilité, il faut tout prendre en compte, et entre autre, la durée de vie. La durée moyenne de vie d'une éolienne est de 20 ans. Bien sûr cette donnée est très approximative : cela dépend de l'emplacement, de la qualité, de l'entretien de celle-ci. Le rendement maximal théorique d'une éolienne est le rapport entre la puissance totale produite par une éolienne sur un an et ce qu’elle aurait produit si les conditions météorologiques avaient été optimum, le tout multiplié par cent.
Soit : %. En réalité, le rendement d'une éolienne, quelle qu'elle soit est compris entre 20 et 30 %.
2) Comparaison entre Éolienne et Nucléaire
Une centrale nucléaire a un rendement moyen de 33%, et la Vestas, on vient de le voir, a un rendement compris entre 20 et 30%. On ne peut donc différencier la Vestas et une centrale nucléaire en fonction de leurs rendements. La différence va se faire au coup d’achat, à l’installation et à l’entretien. Un seul réacteur nucléaire moyen a une puissance de 1 000 MW, ce qui revient à 500 grandes éoliennes Vestas de 2 MW. Or un réacteur nucléaire produit de l'électricité 24H/24, et pour la Vestas, c’est variable. Environ pendant 6H par jour, soit 4 fois moins longtemps. Il faut donc 4 fois plus de Vestas. Donc, pour produire autant d'énergie qu’un réacteur nucléaire, il faut 2000 Vestas. Un réacteur nucléaire de 1 000 MW coûte 1 500 000 000 €. 2 000 Vestas coûtent 2000*1 000 000 = 2000000000 €. A l'installation, les 2 000 éoliennes reviennent donc 500 000 000 € plus cher.
Nous allons étudier le rendement de l'éolienne VestasV80/2000. C'est une éolienne d'une hauteur de 60, 67, 78, ou 100 mètre au choix, de 80 mètres de diamètre, de 2000 KW, avec un moteur asynchrone. Le rotor de cette éolienne pèse 37 tonnes, il couvre une surface de 5027 m² et il peut tourner entre 9 et 19 tour/min. La nacelle pèse environ 67 tonnes.
a) Investissement dans l'éolienne
Construire une éolienne est un énorme investissement, surtout pour une éolienne de cette taille. Les particuliers ou les petites communes n'ont pas les moyens de se payer des éoliennes de ce type. C'est pour cela que les éoliennes des particuliers sont souvent des petites éoliennes faites maison avec du matériel de récupération, et que les communes s'associent afin de pouvoir construire une éolienne de taille moyenne, intercommunale. Mais, en tout combien coûte une éolienne avec des caractéristiques identiques à la Vestas ?
Son financement comprend deux parties :
●Le prix d'achat (comprenant l'installation) d'une éolienne, telle la Vestas V80/2000, est de 1 000 000 à 1 300 000 € environ.
●L'entretien est aussi très important, il permet d'augmenter la durée de vie de l'éolienne et ainsi augmenter son rendement. Mais l'entretien a un coût : environ de 1,5 à 2 % de l'investissement total, soit entre 15 et 20 000 €
b) Apport économique de l'éolienne et rentabilisation
Dans cette partie, toutes les données de fonctionnement, ainsi que les données électriques sont théoriques.
L'éolienne produit de l'électricité, c'est le seul point où l'on peut être bénéficiaire. Une éolienne de la puissance de la Vestas, si elle fonctionnait à plein régime (Vent de 15 m.s-1) pendant ¼ de l'année produirait 4 à 5 millions de kwh (2 000kw * 2 200h = 4 400 000kwh). Cette électricité a deux issues possibles :
●Être directement utilisée : par une commune, une usine, une habitation, sur place. (4 à 5 millions de kwh équivaut à la consommation de 4000 personnes en moyennes, hors chauffage)
●Être revendue à EDF. C'est l'option la plus intéressante. En effet, l'arrêté ministériel du 10 juillet 2006 impose à EDF un tarif de rachat de l’électricité produite par les éoliennes de 8,2 centimes d’euro par kilowattheure (KWh), soit 82,8 euros par mégawatt heure (MWh), et ce pendant dix ans. Le tarif varie ensuite de 2,8 à 8,2 centimes d’euro le kilowattheure les cinq années suivantes, en fonction des rendements.
Calculons, sans compter l'investissement, l'argent obtenu la première année
4 500 000 x 8,2 = 36 900 000 cts, soit 369 000 €.
Si nous comparons cette somme à l'investissement :
Soit un peu plus de 3 ans et demi minimum pour rentabiliser l'éolienne, dans des conditions optimales.
Mais pour parler de rentabilité, il faut tout prendre en compte, et entre autre, la durée de vie. La durée moyenne de vie d'une éolienne est de 20 ans. Bien sûr cette donnée est très approximative : cela dépend de l'emplacement, de la qualité, de l'entretien de celle-ci. Le rendement maximal théorique d'une éolienne est le rapport entre la puissance totale produite par une éolienne sur un an et ce qu’elle aurait produit si les conditions météorologiques avaient été optimum, le tout multiplié par cent.
Soit : %. En réalité, le rendement d'une éolienne, quelle qu'elle soit est compris entre 20 et 30 %.
2) Comparaison entre Éolienne et Nucléaire
Une centrale nucléaire a un rendement moyen de 33%, et la Vestas, on vient de le voir, a un rendement compris entre 20 et 30%. On ne peut donc différencier la Vestas et une centrale nucléaire en fonction de leurs rendements. La différence va se faire au coup d’achat, à l’installation et à l’entretien. Un seul réacteur nucléaire moyen a une puissance de 1 000 MW, ce qui revient à 500 grandes éoliennes Vestas de 2 MW. Or un réacteur nucléaire produit de l'électricité 24H/24, et pour la Vestas, c’est variable. Environ pendant 6H par jour, soit 4 fois moins longtemps. Il faut donc 4 fois plus de Vestas. Donc, pour produire autant d'énergie qu’un réacteur nucléaire, il faut 2000 Vestas. Un réacteur nucléaire de 1 000 MW coûte 1 500 000 000 €. 2 000 Vestas coûtent 2000*1 000 000 = 2000000000 €. A l'installation, les 2 000 éoliennes reviennent donc 500 000 000 € plus cher.