Éolien / énergie

LeLama · Message par **LeLama** » 27 août 2006, 23:26

Pour compenser l'eolien en periode d'absence de vent, on peut egalement utiliser le photovoltaique (en plus de l'hydraulique et des fossiles). L 'absence de vent correspond en general aux anticyclones et donc a un bon fonctionnement du solaire. Une autre piste est egalement de proposer des tarifs au rabais a des habitants qui accepteraient de baisser leur conso par deux en periode difficile. Cette derniere piste me parait d'ailleurs de loin la plus facile a mettre en oeuvre. Il faut ensuite faire une petite optimisation statistique en utilisant les correlations et bien equilibrer entre un leger surdimensionnement de l'offre energetique et ces remises tarifaires.

Message par **phyvette** » 27 août 2006, 23:35

LeLama a écrit : Une autre piste est egalement de proposer des tarifs au rabais a des habitants qui accepteraient de baisser leur conso par deux en periode difficile. Cette derniere piste me parait d'ailleurs de loin la plus facile a mettre en oeuvre.

Ça existe déjà, presque comme tu le décris, EDF appel cette formule basé sur l'incitation tarifaire, TEMPO .

Phyvette

Message par **Schlumpf** » 27 août 2006, 23:38

c'est très exact tout ça. J'avais d'ailleurs lu une étude fort bien faite sur la compensation des baisses de régimes éoliens par l'hydraulique (ce qui en France vu le niveau ridicule de l'éolien est plus que facile). Maintenant les économies d'énergies reste encore et toujours la source d'énergie la plus facile à mobiliser... Dommage qu'EDF souhaite supprimer son offre Tempo (300 jours "bleus" à forte réduction tarifaire, 43 jours "blancs" et 22 jours "rouges" à consommation surtarufée) d'après ce que j'avais cru comprendre...

l ours · Message par **l ours** » 28 août 2006, 00:44

apparement les clients ayant deja l'offre tempo pourrait la gardée les contracts seraient maintenus

par contre edf n'ouvrirais plus de nouveaux contracts

Jägermeifter · Message par **Jägermeifter** » 28 août 2006, 04:02

Pour toutes les explications suivantes, je ne suis pas sur de certains mots en francais (je n’ai jamais travaillé en France). Que les connaisseurs me corrige.

phyvette : Pourquoi les aérogénérateurs modernes ne comportes que 3 pales ?

Le nombre de pales dépend de beaucoup de facteurs. Les principaux sont :
- le rendement théorique Cp bien sur qui a une limite théorique (dite de Betz) de 16/27(0,59), et dépend du « nombre de vitesse » lambda (Schnelllaufzahl). Ce nombre (Schnelllaufzahl) est le rapport entre la vitesse maximale au bout des pales et la vitesse du vent. Cette limite à été corrigée ensuite par Schmitz plus tard en prenant compte des pertes de torsion (Drall-Verluste) (en gros déviation du vent après l’éolienne), et à une valeur maximale de 0,56 (c'est-à-dire lorsque la vitesse de l’air à la pointe des pales est 5 fois plus rapide que la vitesse du vent) et ne peut être obtenu qu’avec un « nombre de vitesse » lambda (Schnellläufzahl) supérieur à 5.
Bref, rendement maximum si lamba > 5. lambda est en rapport avec la vitesse de rotation, le design de la pale…et le nombre de pale. Plus l’éolienne est rapide (Schnellläufig) (nombre de vitesse grand, donc rapport de la vitesse de l’air à la pointe sur la vitesse du vent), la pale sera étroite, aplatie, tournera plus vite … et aura moins de pales. C’est pour cela que les monopales tournent très vite. Un bon rendement n’est obtenu qu’avec moins de 3 pales. Les éoliennes lentes (Langsamläufer) ont un nombre de vitesse plus faible, ce qui donne plus de pales, des pales beaucoup plus plates et plus larges et un rendement global moins bon à cause des pertes TIP (TIP-Verluste) et des pertes de torsion (Drall-Verluste). C’est pour cette raison que lansing écrit « beaucoup de pales, jusqu'à 13 ! ces éoliennes sont médiocres et ont un rendement déplorable. Les meilleures ont 3 ou 2 pales“ ce qui est exact.
- les gens trouvent les éoliennes globalement plus belles avec 3 pales. La vitesse de rotation est plus lente avec 3 pales qu’avec 2 ce qui est aussi plus agréable à la vue.
- Le rendement maximum n’est pas tout, le plus important, c’est le prix du kwh. Moins il y a de pales, moins c’est cher !
- Avec 1 ou 2 pales, le rotor est moins lourd qu’avec 3.

Pour les 2 derniers arguments, les anciennes éoliennes avaient souvent 2 pales, le problème, c’est que la vitesse du vent augmente avec l’altitude (appelé cisaillement du vent). Cela veut dire que si les pales sont verticales, la pale du haut est plus sollicitée que la pale du bas et il y a donc un couple sur le rotor. Ce couple disparaît un quart de tour plus loin lorsque les pales sont horizontales.
Exemple : Prenons un site terrestre sans trop d’arbres (rugosité Z0 de 0,1) et une vitesse de vent de 12m/s à 100m de haut. Prenons maintenant une très grosse éolienne (5 MW) avec des pales donc de 60m de long. Le vent sera en haut de 12,7 et en bas de 10,7 m/s! La puissance augmente avec le cube de cette vitesse et attendra alors 70% de différence entre le haut en le bas de la surface balayée par les pales.
Cette variation du moment crée une fatigue des matériaux. Avec 3 pales, le rotor tourne « plus rond » car les forces sont équilibrées. Les éolienens deux pales étaient équipés contre ce moment d’un système spécial, mais difficilement applicable pour des puissances moyennes ou grosses.

Toutes les éoliennes ont donc 3 pales.

@lansing
Est-ce que tu peut expliquer ta phrase « Pour les éoliennes, la plupart étant en prise direct, il y a aussi le couplage avec le stator, toutes les masses non homogènes du rotor devront respecter aussi ce principe.“ Je ne comprends pas trop de quoi tu parles.
D’où as-tu entendu parler de vibrations sur les bipales ?

GilleH38 : « Et dans le cas où la production éolienne peut tomber à zéro, cela oblige à avoir un système parallèle pouvant produire le maximum nécessaire sur demande : à part l'hydraulique et les fossiles, quoi d'autres ?“
Oui, l’éolien de toute l’Allemagne est même descendu ponctuellement à 2% en aout ! A part l’hydraulique et les fossiles, il y a le solaire comme l’a dit LeLama. Par contre, je suis plus favorable au solaire thermique pour la production d’électricité : le soleil chauffe de l’eau qui fait tourner une turbine par principe de carnot. Le rendement énergétique est meilleur que pour le photovoltaïque.

@Viencent 128 : Je suis tout à fait d’accord avec toi.

Message par **phyvette** » 28 août 2006, 10:21

Respect Jägermeifter.

Après ça un commercial en éolienne aura du mal a me vendre autre chose qu'une 3 pales.

Phyvette

Environnement2100 · Message par **Environnement2100** » 28 août 2006, 10:48

GillesH38 a écrit :Donc l'éolien oblige à avoir des fossiles, sauf avec une tres bonne couverture hydraulique...

Je me permets de m'élever avec force...

Cet argument est popularisé par EdF qui fait de gros efforts pour ne pas promouvoir l'énergie éolienne comme on lui demande ; le résultat est très négatif, d'où le retard de la France en la matière.

La consommation électrique des Français est aujourd'hui irréfléchie : les plus gros consommateurs d'électricité, soit les radiateurs et les ballons d'eau chaude électriques, ont la fâcheuse tendance à se déclencher quand ils veulent. Dans l'immense majorité des cas, il est possible de décaler ce type de consommation électrique de deux heures.

Par ailleurs, le couplage avec le chauffe-eau solaire permet d'éliminer des consommations électriques spécifiquement quand le vent est faible.

Enfin, la multiplication des sites producteurs aidera à gommer certains épisodes faibles.

Le cumul de ces moyens doit pouvoir pallier une bonne partie des épisodes faibles.

Aucun système de production d'énergie n'est parfait, mais il faut se mettre dans l'idée que nous aurons absolument besoin de toutes les sortes possibles de solutions.

Aujourd'hui l'électricité française repose quasi-exclusivement sur l'électronucléaire : il n'est jamais souhaitable de mettre tous ses oeufs dans le même panier - surtout un panier aussi "chaud".

Edit : un site excellent sur l'énergie éolienne, multilingue, énormément d'explications, y compris un tutoriel pour les enfants, hautement recommandé, merci les Danois !

Lansing · Message par **Lansing** » 28 août 2006, 10:51

Jägermeifter a écrit : ...
Est-ce que tu peut expliquer ta phrase « Pour les éoliennes, la plupart étant en prise direct, il y a aussi le couplage avec le stator, toutes les masses non homogènes du rotor devront respecter aussi ce principe.“ Je ne comprends pas trop de quoi tu parles.
...

Bonjour Jägermeifter,
J'ai oublié de préciser que c'était le rotor et le stator de la génératrice, désolé. C'est en discutant avec un concepteur d'éoliennes marine que j'avais relevé cette reflexion, il m'avait expliqué qu'ils calculaient les fréquences de vibration des rotors de la géné pour qu'il ne rentrent pas en résonnance avec les pales de l'éolienne.
Entre parenthèse, il m'a confié que les meilleurs éoliennes sont les mono pale, le hic est qu'elle sont invendables, toutes ont été des echecs commerciaux.

D’où as-tu entendu parler de vibrations sur les bipales ?

Je n'ai pas dit cela, tu as du confondre avec les "nombres premier impairs sauf le 2".
Pendant que j'y pense, en lisant ton explication sur les différences de rendement pale haute/pale basse (comme une hélice de bateau mais à l'envers) je mes suis toujours demandé si l'inclinaison du plan de pale que j'ai constaté sur les éoliennes de ma région n'était pas fait pour le compenser en partie.

Glycogène · Message par **Glycogène** » 28 août 2006, 10:57

Jägermeifter a écrit :- Avec 1 ou 2 pales, le rotor est moins lourd qu’avec 3.

Ca ressemble à quoi une éolienne 1 pale ?
Faut déjà la rééquilibrer mécaniquement, donc le rotor a le même poids qu'une 2 pales.
Ensuite, il y a un couple permanent sur le rotor (le même problème que la 2 pale en pire), mais tournant.
En plus en tournant, la force centrifuge n'est pas équilibrée entre la pale et le balourd : ça ajoute un autre couple tournant.
J'ai du mal à voir l'intérêt de tout ça.

Message par **Tiennel** » 28 août 2006, 11:01

Glycogène a écrit :Ca ressemble à quoi une éolienne 1 pale ?

A ça :

Très jolie page explicative avec animations : http://www.windpower.org/fr/tour/design/concepts.htm

GillesH38 · Message par **GillesH38** » 28 août 2006, 11:49

LeLama a écrit :Pour compenser l'eolien en periode d'absence de vent, on peut egalement utiliser le photovoltaique (en plus de l'hydraulique et des fossiles).

Hum, je pense que le solaire souffre du même problème : le manque d'assurance de disponibilité au moment ou on en a besoin, et le risque de production au moment où on n'en a pas besoin. Le problème de la production électrique dans un pays occidental, c'est la sécurité de l'approvisionnement, pas la puissance moyenne. On ne peut pas se permettre des black outs fréquents. Il PEUT y avoir des périodes sans vents mais couvertes, ou même des périodes sans vent par une belle nuit d'hiver étoilée... et glaciale!

Jägermeifter · Message par **Jägermeifter** » 28 août 2006, 12:58

@ Environnement2100
Je suis tout à fait d’accord. Une bonne partie de la consommation pourrait étre adaptée à la production. Et la première chose à faire, c’est de supprimer le chauffage électrique « a résistance ». Le chauffage électrique à géothermie est beaucoup beaucoup plus rentable énergétiquement. La consommation pourrait être réduite de beaucoup avec quelques efforts simples. Il y a énormément à faire pour consommer moins et mieux. La cuisson des aliments au gaz me semble aussi plus intelligente que celle électrique au niveau de l'effet de serre (pointe de conso à 13 et à 19h, donc le cuisson est en France surtout de l'électricité au charbon, avec un rendement énergétique total très très faible).

@Lansing
Je n’ai jamais trop entendu parler de résonances avec les générateurs. Les résonances sont très étudiés, mais concernent plutôt les grosses pièces mécanique : tour, pales, etc. Toutes ces pièces sont conçues pour que tous leurs modes soient différents des fréquences de fonctionnement. En offshore la résonance des vagues est aussi très importante.
L’inclinaison est dues pour éloigner le bord de la pale de la tour et donc éviter tout contact en cas de forte rafale dans cette zone.

@ Glycogène
Les monopales ressemblent à ça : http://www.wind-energie.de/de/bildergal ... Muehlen/7/
Elles ne sont plus fabriquées. Il y a un contrepoids, c’est pour cela que j’ai écrit 1 ou 2 pales (la masse est la même pour 1 ou 2 pales). Le moment tournant est encore plus fort qu’avec une 2 pales, c’est vrai. L’intérêt, c’est que les 3 pales d’une éolienne classique coûte 25% de l’éolienne, et que c’est le composant qui coûte le plus cher à l’entretien (casse assez fréquente, coût d’une pale important et coût d’installation très important aussi-grue, transport). Moins il y a de pales, moins c’est cher !

Lansing · Message par **Lansing** » 28 août 2006, 13:54

Jägermeifter a écrit : ...
@Lansing
L’inclinaison est dues pour éloigner le bord de la pale de la tour et donc éviter tout contact en cas de forte rafale dans cette zone.
...

Bah oui évidement, quel couillon ! Merci.

LeLama · Message par **LeLama** » 28 août 2006, 21:14

GillesH38 a écrit : On ne peut pas se permettre des black outs fréquents. Il PEUT y avoir des périodes sans vents mais couvertes, ou même des périodes sans vent par une belle nuit d'hiver étoilée... et glaciale!

Oui, bien sur. C'est pour cela que je parlais de modulation du besoin des consommateurs. Certains m'ont parle du systeme Tempo d'EDF. Mais c'est juste une modulation par les prix heuresCreuses/heuresPleines, joursCreux/joursPleins. Il n'y a pas d'obligation. On peut etre plus radical. Par exemple, un prix divise par trois de l'elec toute l'annee en acceptant quelques jours par an une conso maxi divisee par quatre sans derogation possible. Je pense que pas mal de familles seront pretes a accepter une vingtaine de jours emmerdants dans l'annee pour une telle baisse de tarif. Surtout si le prix de l'elec est multipliee par trois ou quatre dans les trente ans qui viennent.

Il s'agit de faire une optimisation statistique en utilisant certaines correlations pour que ca ne soit pas trop embetant pour les consommateurs. Le but n'est pas d'eviter _en toutes circonstances_ les restrictions de consommation. Evidemment, c'est tres different de la logique actuelle dans laquelle on n'a jamais aucune contrainte de conso. Mais il faudra bien etre un peu inventif pour s'adapter a la baisse de l'energie dispo...

S'il y a vraiment concurrence sur le marche de l'elec, je pense que de tels systemes s'imposeront simplement parce que les operateurs qui proposeront ce systeme fourniront de l'electricite moins chere. Les industriels gagnants seront peut etre ceux qui acceptent de penser en termes differents plutot que ceux qui veulent absolument rester sur le modele d'une energie disponible a tout moment.

LeLama · Message par **LeLama** » 28 août 2006, 21:32

De meme pour les industriels, on peut imaginer des modulations de prix. Par exemple, un certain nombre de trains de marchandises peuvent etre retardes si il n'y a pas assez d'energie disponible. EDF vendrait son elec moins chere a la SNCF contre l'acceptation par cette derniere d'une certaine adaptation a une quantite d'energie non fixe et dans certaines limites prescrites. Partout, ceux qui accepteraient de s'adapter a une fourniture d'energie aleatoire paieraient moins cher. Ce serait une logique tout a fait oppose au flux tendu actuel.