34 MW d’éolien : la boucle est bouclée à Saint-Coulitz

L’inauguration du parc éolien de Saint-Coulitz (29 finistère), situé sur la colline de Ménez Troboa, a eu lieu le 16 octobre par Eole Génération, exploitant du site et filiale de GDF-Suez, et par son Maire Gilles Salaun.

La petite commune de Saint-Coulitz a été rendue célèbre en 1989 par l’élection de son maire Kofi Yamgnane, originaire du Togo qui fut le premier maire noir en France métropolitaine.

D’une puissance totale de 8 MW, le parc éolien de Saint-Coulitz compte quatre éoliennes et produira plus de 17 millions de kWh chaque année dès 2010. Cette production d’électricité renouvelable correspond à la consommation électrique annuelle de 7 500 foyers et représente une économie annuelle de près de 9 800 tonnes de CO2 par an par rapport à la production d’une centrale électrique au fuel.

Toutes les éoliennes ne sont pas de tailles identiques, trois d’entres elles mesurent 80 mètres de haut contre 100 mètres pour la quatrième.

Désormais, la communauté de communes du pays de "Châteaulin et du Porzay" compte 21 éoliennes pour une production de 34 MW : Dinéault (4), Cast-Châteaulin (8) et Plomodiern (5) et Saint-Coulitz (4); soit l’équivalent de la consommation de 25.000 foyers.

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Nature

8  MW.installés Rendement moyen  25 % = 17 millions de  KW:H   ?

Dan1

Quand on passe des MW installés (puissance) au MWh produits (quantité d’énergie) on parle de facteur de charge et non de rendement. Donc si 8 MW installés produisent en moyenne 17 000 MWh par an, cela veut dire que l’installation produit autant d’électricité que si elle fonctionnait à pleine puissance pendant 17 000 / 8 = 2 125 heures dans l’année. Ces 2 125 heures comparées aux 8 760 heures de l’année donnent :  2 125 / 8 760 = 24,2 % de facteur de charge moyen annuel et cela n’a rien à voir avec le (ou les) rendements instantanés d’une éolienne. Ceci dit, il se trouve que le rendement d’une éolienne de bout en bout (entre la puissance maximale disponible dans la masse d’air et la puissance électrique délivrée en sortie d’alternateur) est voisin de 25 %. Une éolienne récupère en gros un quart de l’énergie cinétique disponible dans la masse d’air.

Lo

comme l’a très bien expliqué Dan1   MWh produit /MW installés = heures Full Load Operated Hours = FLOH ou encore MW produits / Max MW theorique = %  = FLOH / 1an        

Eole-et-biogaz

24,2 % de facteur de charge moyen annuel est supérieur à la moyenne nationale qui est de 23 % .Si Saint-Coulitz (424 habitants en 2006) et 4MW d’éolien maintenant,complétait avec une petite centrale à Biogaz(ou même biomasse)de 4MW;il serait facilement à 100 % Enr (par compensation de l’intermittence de son éolien(4MW)) ;en plus d’être exportateur d’électricité. Plein de petits villages pourraient faire pareil à travers le pays.

Eole-et-biogaz

D’une puissance totale de 8 MW, le parc éolien de Saint-Coulitz compte quatre éoliennes.Donc:Si Saint-Coulitz (424 habitants en 2006) et 8MW d’éolien maintenant,complétait avec une petite centrale à Biogaz(ou même biomasse)de 8MW;il serait facilement à 100 % Enr (par compensation de l’intermittence de son éolien(8MW)) ;en plus d’être exportateur d’électricité.

tibeau

Bonjour, De quelle masse d’air parlez vous quand vous dites que les éoliennes ne récupèrent que 25% de l’énergie cinétique disponible ? J’avais en tête que les éoliennes actuelles s’approchaient de la limite de betz pour les vitesses de vent optimale (env 12m/s) donc ca fait un rendement de 55% de conversion cinétique mécanique. Ensuite les génératrices ont des rendement supérieur à 95% donc j’obtient un rendement proche de 50% en considérant un flux d’air compris dans un cylindre (quasi infini) de rayon égal à celui du rotor de l’éolienne. Merci de vos explications j’en suis curieux !

Lo

pour ma part je me limite a dire que la turbine tourne à 25 % de sa puissance installée, ce qui est une moyenne annuelle avec des mois bien meilleurs (hiver-plus de vent ,plus de densité) et des mois très mediocre certains mois pouvant rendre 42% voir plus (55 % E82 janvier 2008)

Dan1

Pour tibeau : Je prends en compte la masse d’air qui traverse le rotor de l’éolienne à la vitesse de la puissance nominale, j’en déduis l’énergie cinétique et je compare avec l’énergie électrique annoncé par le constructeur. Pour exemple j’ai pris une Nordex 80 (rotor de 80 mètres de diamètre et 2,5 MW à 15 m/s). Pour simplifier, la puissance potentielle de la masse d’air peut s’écrire 0,6165 x vitesse au cube x surface du rotor (voir explication dans le lien comment on passe de 1/2 de m V2 à V3 x S). Donc on a 0,6165 x (15)3 x 5027 = 10,4 MW Or le constructeur dit qu’à 15 m/s, son éolienne fournit 2,5 MW. Conclusion : A cette vitesse, l’éolienne à un rendement global de 2,5 / 10, 4 = 24 % On peut essayer avec d’autres éoliennes et à d’autres vitesses.   

tibeau

Je vois d’ou viens notre différence. De rendement, dans vos calculs vous prenez la vitesse du vent à 15m/s quand il “traverse” l’éolienne. Or dans les brochures ce qui est indiqué c’est une vitesse du vent. Avec l’effet de masque du rotor de l’éolienne une partie de l’air passe “autour du rotor” et de fait la vitesse du vent dans le rotor diminue.D’ou un rendement “suposé supérieur” Merci pour vos explications.

Dan1

L’explication de la différence me laisse perplexe : Il faut faire simple et annoncer ce que l’on fait pour voir clair et pouvoir juger de l’efficacité d’un capteur : On mesure ou calcule l’énergie potentielle de la masse d’air embrassée par la surface du rotor (dispositif de captage de l’énergie). Dans mon exemple on considérera un disque de 5 027 m2 de surface (diamètre de 80 mètres). Comme il s’agit de l’énergie en 1 seconde, on a la valeur de la puissance disponible.   On compare cela à la valeur de la puissance donnée par le constructeur (ici c’est 2,5 MW à 15 m/s). Puis on fait une bête division et on obtient l’efficacité globale du capteur pour cette vitesse de vent. Dans les brochures, on cherche évidemment à présenter une caractéristique la plus favorable possible (c’est de la communication qui ne change strictement rien à la réalité physique). Dans ce cas, le constructeur a tout intérêt à présenter un rendement important (supérieur à 40 % et donc par exemple supérieur à une centrale thermique). Pour ce faire, il suffit de ne considérer qu’une partie du problème et donc tronquer la chaîne de transmission de l’énergie. Ce n’est pas un crime, mais il faut le dire. Par exemple en exprimant le rendement en partant de la limite de Betz et non plus de l’énergie potentielle de la masse d’air. Cette limite est égale à 16/27ième ou 59,26 de l’énergie cinétique de la masse d’air.  Dans mon exemple, pour 15 m/s et 5027 m2, Betz donne une “puissance” maximale captable pour une éolienne = 6,16 MW. Si je produits toujours 2,5 MW, j’ai un rendement de 2,5 / 6,16 = 40,6 % Et pourtant c’est la même éolienne la même vitesse de vent et la même masse d’air ! il suffit de changer la référence. Conclusion : dans les éoliennes comme ailleurs : attention à la notion de rendement quand les paramètres ne sont pas spécifiés.

serge23

Vivement que toutes nos campagnes soient bien industrialisées par ces magnifiques machines que l’on appelle des éoliennes. Ainsi nous aurons enfin normalisé nos paysages et les débats stériles autour de la beauté n’auront plus lieu d’être. Vive la sur-beauté que nous contruisent les industriels du vent!

Dan1

Vous mélangez physique et comptabilité énergétique. Pour l’éolienne j’ai expliqué les différents types de rendements et exposé les calculs afférents et je les maintiens. les rendements c’est de la physique. Donc une éolienne n’a pas une efficacité de 1 par rapport à l’énergie cinétique de la masse d’air et pas plus vis à vis de la limite de Betz ou de son alternateur. Maintenant quand on bascule dans la comptabilité de l’énergie, on tombe face à des problèmes d’addition difficile tant en énergie primaire que secondaire car on compare et additionne des moyens de production extrèmement différents dans leur fonctionnement et de plus il faut éviter de les doubles comptes. Cela a déjà été longuement exposé sur Enerzine. L’énergie fournie par une éolienne est par convention comptabilisé selon la méthode du “contenu énergétique à la consommation” en appliquant un  coefficient de 0,086 tep/MWh. Cela veut dire que l’on considère que pour fournir 1 MWh électrique en sortie de l’éolienne, il faut 1 MWh (ou 0,086 tep) d’énergie éolienne. En revanche pour l’énergie nucléaire, on  applique en plus un coefficient de 0,33 qui correspond au rendement thermique de la centrale. On considère donc que pour fournir un MWh d’énergie électrique en sortie de la centrale, il faut dépenser 3 MWh d’énergie en entrée. En fait on prend pour référence la puissance thermique du réacteur. Donc on comptabilise 0,086 / 0,33 = 0,2606 tep d’énergie primaire par MWh d’électricité produite. Cela a fait bondir les antinucléaires car cela a une influence positive sur le taux d’indépendance énergétique du pays ! Mais en changeant la convention on pourrait faire pareil avec l’éolien. On pourrait dire qu’une éolienne a un rendement 25 % et que pour obtenir 1 MWh électrique en sortie, il faut 4 MWh d’énergie éolienne (énergie cinétique de la masse d’air). On appliquerait dans ce cas un coefficient de 0,086 / 0,25 = 0,344 tep d’énergie primaire pour chaque MWh fourni. sauf que une partie de l’énergie est restituée à la masse d’air. Pour le nucléaire, on peut aussi aller plus loin et calculer l’énergie primaire non plus sur l’énergie thermique mais sur l’énergie potentielle de fission contenu dans l’uranium (et plutonium si MOX) enrichi. On aurait au final la même quantité d’électricité mais avec un rendement déplorable et donc une très grosse augmentation de l’énergie primaire nécessaire. Sauf que une grande partie de l’énergie disponible dans le combustible n’est pas utilisée par le réacteur et se retrouve disponible après retraitement. Finalement quand on sort de la physique et qu’on aborde la comptabilité les comparaisons deviennent complexes et sujet à caution. De plus, il faut considérer que le rendement médiocre des réacteurs nucléaires actuels (aux alentours du %) est aussi le signe qu’il existe dans cette filière une marge d’amélioration considérable des rendements qui n’existe dans aucune autre filière.

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