Au préalable, tout projet éolien se base sur une analyse de l’état initial du site et de son environnement. La ressource de vent est un élément fondamental dans le choix d’un site, cependant la possibilité d’insérer des éoliennes dans un paysage déterminé constitue également un facteur de décision important.

Certaines caractéristiques d’un site naturel peuvent en effet constituer des obstacles majeurs à la construction d’un parc éolien : protection d’une faune particulière, présence d’un site classé au patrimoine national, éloignement trop important du réseau électrique auquel on souhaite se raccorder, etc.

De même, il convient dès les prémices de tout projet de commencer la concertation conjointe avec les populations et les élus locaux. Enfin, les contraintes d’ordre réglementaire permettront également de confirmer ou non la viabilité du projet.

A) Les différents contrastes

     Fonctionnement, formation du vent ...

 Pour optimiser le rendement en électricité, les éoliennes doivent être placées à des endroits très exposés aux vents.

Le vent est la résultante de plusieurs phénomènes qui engendrent différents types de forces, à l’origine de mouvements d’air. Il existe 3 forces différentes que le vent produit, les forces de pression, la force de Coriolis, Les forces de frottement .   

Dans un premier temps, il faut savoir que le vent est indissociable du soleil. En effet, c’est grâce au soleil que les principaux mouvements d’air peuvent avoir lieu.

-         Force de pression

L’atmosphère est constituée de gaz, qui sont principalement l’azote et le dioxygène. Ces gaz qui constituent notre air vont être chauffés par les rayons du soleil, mais de façon non uniforme, principalement à cause de la sphéricité de la Terre ; l’inclinaison des rayons du soleil par rapport au sol terrestre aura tendance a plus chauffer l’air qui se trouve au niveau de l’équateur qu’au niveau des pôles.

Cette non-uniformité est aussi due à la présence d’océans ou de continents, ainsi qu’à l’épaisseur des nuages.

Une fois l’air chauffé, celui-ci va chercher à occuper un plus grand volume, il va se dilater et être à l’origine d’une force de pression qui va s’exercer sur une partie de l’atmosphère sous forme de mouvements de convection de l’équateur vers les pôles (les volumes de gaz pris en compte étant très importants). C’est ce phénomène qui va être à l’origine de notre première force nécessaire à la fabrication du vent : La force de pression.

-          Force de Coriolis

Cette force est issue de la rotation de la Terre. En effet, on peut assimiler cette force à celle qui nous projette contre notre voisin quand on prend un virage assez sec en voiture. La différence entre la force centrifuge et la force de Coriolis est que la première varie en fonction de la position du corps par rapport au centre de rotation et que la seconde dépend de la vitesse même du corps en mouvement.

La force de Coriolis engendre, dans l’hémisphère nord, une force qui dévie le vent vers la droite, et vers la gauche dans l’hémisphère sud.

Cette force est aussi responsable du mouvement circulaire des cyclones.

-          Force de frottement

Il s’agit des frictions entre le sol et les masses d’air déplacées, ou entre les différentes masses d’air qui auront modifié leurs trajectoires à cause des reliefs rencontrés. En effet, il se forme des turbulences quand il y a, par exemple, une chaîne de montagnes.

  En résumé on peut dire que chaque force a un niveau différent d'action, la pression provoque de grands mouvement d'air, ensuite la force de Coriolis définit les axes importants du vent et enfin la force de frottement modifie a un niveau local.

 déviation des vents

Le vent doit fournir une vitesse minimale d'environ 5 m/s soit 18 km/h pour le fonctionnement correct d'une éolienne, appelée vitesse d'amorçage. A l'inverse, les éoliennes doivent être arrêtées lorsque les vents dépassent 25 mètres par secondes soit 90 (km/h). La vitesse idéale du vent pour un fonctionnement optimal des éoliennes se situe entre 14 et 25 mètres par secondes.                         

Cartes des vents

  La vitesse du vent est mesurée en km/h ou en nœud (miles/h). Pour la calculer, une échelle de valeurs a été instaurée en 1805 par Francis Beaufort, un contre amiral anglais. Cette échelle est graduée de 0 à 17 et est appelée l’échelle anémométrique.

0.  Calme. < 1 km/h (< 1 nœud). La fumée s'élève verticalement. La mer est comme un miroir.

1.  Très légère brise. 1-5 km/h (1 à 3 noeuds). Fumée déviée. 

2.  Légère brise. 6-11 km/h (4 à 6 noeuds). Frémissement des feuilles, une girouette ordinaire est mise en mouvement. Vaguelettes courtes, mais accusées ; leurs crêtes ont une apparence vitreuse, mais ne déferlent pas. 0,20 m (0,30).

3.  Petite brise. 12-19 km/h (7 à 10 noeuds). Feuilles et petites branches constamment agitées, le vent déploie les drapeaux légers. Très petites vagues, crêtes commençant à déferler, écume d'aspect vitreux, parfois quelques moutons. 0,60 m (1).

4.  Jolie brise. 20-28 km/h [11 à 16 (en fait 15) noeuds]. Soulève la poussière. Petites branches agitées. Petites vagues           devenant plus longues, moutons assez peu fréquents. 1 m (1,50).

5.  Bonne brise. 29-38 km/h [17 (en fait 16) à 21 noeuds]. Les arbustes en feuilles commencent à se balancer. De petites vagues avec crêtes se forment sur les eaux intérieures. Vagues modérées, allongées, nombreux moutons (éventuellement des embruns). 2 m (2,50).

6.  Vent frais. 39-49 km/h (22 à 27 noeuds). Grandes branches agitées, fils télégraphiques faisant entendre un sifflement,         usage des parapluies difficile. Des lames se forment, crêtes d'écume blanche partout plus étendues (habituellement                    quelques embruns). 3 m (4).

7.  Grand frais. 50-61 km/h (28 à 33 noeuds). Arbres agités, marche contre le vent pénible. La mer grossit, écume en               traînées s'orientant dans le lit du vent. 4 m (5,50).

8.  Coup de vent. 62-74 km/h (34 à 40 noeuds). Branches cassées, marche contre le vent impossible. Lames de hauteur moyenne et plus allongées, dont se détachent des tourbillons d'embruns. 5,50 m (7,50).

9.   Fort coup de vent. 75-88 km/h (41 à 47 noeuds). Tuyaux de cheminée et ardoises arrachés. Grosses lames, épaisses          traînées d'écume, crêtes déferlant en rouleaux, embruns pouvant réduire la visibilité. 7 m (10).

10. Tempête. 89-102 km/h (48 à 55 noeuds). Rare à l'intérieur des terres, arbres déracinés, importants dommages aux    habitations. Très grosses lames à longues crêtes en panache, épaisses traînées blanches d'écume, déferlement en rouleaux intense et brutal, visibilité réduite. 9 m (12,50).

11. Violente tempête. 103-117 km/h (56 à 63 noeuds). Très gros ravages. Lames très hautes (les navires de moyen tonnage     peuvent par instant être perdus de vue), la mer est recouverte de bancs d'écume, partout le bord des crêtes des lames est        soufflé et donne de la mousse, visibilité réduite. 11,50 m (16).

12. Ouragan.118 km/h et plus (64 noeuds et plus). Air plein d'écume et d'embruns, mer entièrement blanche d'écume,      visibilité très réduite. 14 m (36).13. 134-149 km/h (72-80).14. 150-166 km/h (81-89).15. 167-183 km/h (90-99).16. 184-201 km/h (100-108).17. 202-220 km/h (109-118), etc.

L’efficacité d’une éolienne dépend aussi de la position de l’axe de rotation de l’éolienne.

Cet axe doit rester parallèle à la direction du vent pour avoir un rendement optimal d’énergie.

position de l’axe de rotation de l’éolienne

Il existe d’autres facteurs nécessaires à l’implantation d’une éolienne et c’est ce que nous allons voir par la suite.

B) Les lieux d’implantation des éoliennes

Il existe plusieurs critères nécessaires à l’implantation d’une éolienne.

-          le sol

Il faut noter que plus le sol est fragile, plus il faudra creuser profond pour placer l’éolienne. Cette manœuvre nécessite une augmentation du coût de l’implantations donc on peut dire que l’éolienne doit être placée à des endroits où le sol est très dur, pour éviter le trop haut coût d’implantation.

-          les obstacles (les reliefs)

Pour fonctionner correctement, une éolienne doit être placée à un endroit où les reliefs sont principalement des collines pour former l’effet colline (le vent est accéléré grâce à la remontée du vent par la colline, d’où l’aide des hautes pressions), ou des cols étroits pour former l’effet tunnel (le vent est compressé, la vitesse augmente considérablement mais il faut que les pentes soient douces sinon il y aura des turbulences).

                                          Effet tunnel                                                          Effet colline         

Carte des reliefs en France

Un autre obstacle gênant le fonctionnement des éoliennes pourrait être les forêts car elles provoque des perturbations au niveau du vent.

Carte des forêts en France

-          la distance avec les villes

La distance avec les villes est très importante du fait du haut coût du réseau de distribution  (40 000 €) mais aussi des perturbations au niveau des bâtiments et immeubles dans la ville.

En résumé, il est important que l’éolienne soit placée à haut moins 400m de la ville mais pas plus d’1km pour un rendement optimal.

Toutes ces contraintes sont un conseil pour les personnes qui souhaitent installer leurs propres éoliennes mais il faut noter aussi l’inconvénient que les éoliennes modifient le paysage mais aussi l’avantage qu’elles attirent de plus en plus de touristes.

Pour résumer touts les points cités plus haut, on peut remarquer sur cette carte touts les lieux exploitables en France (zones non-rouges).

C’est ainsi que nous terminons cette partie et vous présentons notre deuxième partie consacrée sur les éoliennes en général.