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Le fonctionnement des éoliennes lors des tempêtes

  • Session : 2021-2022
  • Année : 2022
  • N° : 503 (2021-2022) 1

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  • Question écrite du 01/03/2022
    • de CRUCKE Jean-Luc
    • à HENRY Philippe, Ministre du Climat, de l'Energie, de la Mobilité et des Infrastructures
    La Wallonie, comme une bonne partie de l'Europe du Nord, a récemment été frappée par des tempêtes successives et les climatologues prédisent que celles-ci seront croissantes avec le réchauffement climatique. Par très grand vent, les pales des éoliennes se mettent automatiquement à l'arrêt !

    Quelle est la force de la hauteur du vent qui impose l'arrêt des éoliennes ?

    Cette mesure est-elle uniforme sur l'ensemble du territoire wallon ou relève-t-elle de paramètres propres à l'éolienne ?

    L'arrêt relève-t-il uniquement d'une politique de sécurité mise en place par l'exploitant ou de normes édictées par le législateur ? Lesquelles ? 

    Des recherches dans le domaine de l'éolien, ces dernières années, ont-elles permis d'améliorer la résistance du matériel au vent ?

    N'est-ce pas contradictoire de constater que l'éolien on shore est à l'arrêt, alors que l'éolien off shore ne l'est pas ?
  • Réponse du 19/05/2022
    • de HENRY Philippe
    La plupart des éoliennes démarrent lorsque la vitesse du vent atteint environ 3 m/s et s’arrêtent lorsque cette vitesse atteint 25m/s. Généralement, les éoliennes sont paramétrées afin d’exploiter au mieux les vents de puissance intermédiaire. Une éolienne a une opération garantie sur une plage de vitesse donnée, au-delà de laquelle la machine va s’arrêter. L’arrêt des éoliennes est donc dicté par la vitesse de coupure de chaque type de machine.

    Cette mesure relève de paramètres propres à chaque type d’éolienne et ne relève pas d’une norme wallonne. En moyenne, les vitesses de coupure se situent autour de 25 m/s à hauteur d’axe (90 km/h). L’arrêt est dicté par le fabricant d’éoliennes qui, pour des raisons d’usures mécaniques et de sécurité, programme les éoliennes pour un arrêt en cas de tempête. Ceci est nécessaire pour assurer la durée de vie de la machine garantie par le turbinier et, surtout, éviter les accidents.

    Les fabricants de turbines travaillent sur des turbines plus résistantes aux vents violents, mais ces turbines sont conçues pour résister à des vitesses de vent de l'ordre des typhons. Elles sont destinées à être utilisées dans des localisations spécifiques telles que l'Atlantique Nord, le Japon et les Philippines. Le dernier prototype de GE "le 4.2-117" peut résister à des vitesses de vent allant jusqu'à 57 m/s, mais cela a bien sûr un coût supplémentaire. En général, ce surcoût n'est pas justifié en Belgique, car les périodes de fortes vitesses de vent pour les éoliennes terrestres ne se produisent pas si souvent. L’installation d’une éolienne qui résiste à la tempête n’aurait aucun intérêt économique en Région wallonne, car ses coûts de construction, d’installation et d’exploitation seraient bien trop élevés pour capter quelques jours de tempête dans l’année. Le changement climatique pourrait modifier cela à l'avenir.

    Les éoliennes sans pales sont une autre option pour se protéger contre les vents violents, mais elles sont généralement à un niveau de maturité technologique faible et ne sont pas encore commercialement compétitives avec les éoliennes ordinaires.

    Il peut paraître en effet contradictoire que l’éolien onshore soit à l’arrêt et non l’offshore. Or, si nous regardons davantage les éoliennes qu’il est possible d’installer en onshore et en offshore, il est plus facile de comprendre la nuance. Les éoliennes offshores sont dimensionnées pour des vents plus élevés et des conditions climatiques « plus rudes » que les éoliennes onshore. Elles sont également plus grandes. La plupart des machines offshore installées en Belgique ont une puissance de 6-8MW, tandis que les éoliennes onshore ont une puissance de 2-3MW. En conclusion, les éoliennes onshore sont à l’arrêt par période de grand vent tandis que les éoliennes offshores ne le sont pas pour des questions de limite de technologie, de dimensionnement et de design. Leur vitesse de coupure est dans la plupart des cas plus élevée que celle des éoliennes onshore.