Éco-construction d'un bâtiment à énergie positive

L'éolien dit « domestique »

Fondamental

Dans un projet de maison à énergie positive, l'intégration d'un système éolien de faible puissance présente les avantages d'être une source de production d'électricité d'origine renouvelable arrivant en complément de la production photovoltaïque. Bien souvent, il s'agit d'une machine n'excédant pas 12 mètres de hauteur ce qui permet de ne déposer en mairie qu'une déclaration de travaux plutôt qu'un permis de construire.

Par contre ces hauteurs de mats font que l'aérogénératrice sera très sensible aux perturbations provoquées par le bâtiment proche. Il faudra donc tenir compte de différents paramètres souvent très complexes (exposition aux vents dominants, impact acoustique et visuel pour le voisinage, perturbations aérodynamiques liées en l'environnement géographique, coût d'acquisition et résultats d'exploitations...) pour que cette solution soit envisageable.

Principe de fonctionnement

La production d'électricité d'origine éolienne est la transformation d'une énergie mécanique, le déplacement de masses d'air, en énergie électrique par le biais de champs magnétiques produits entre un rotor en rotation et un stator bobinés.

L'application la plus connue du grand public est celle de la dynamo.

Quel intérêt pour un particulier ?

La France est le deuxième meilleur gisement éolien après la Grande-Bretagne. Les zones particulièrement favorables sont la région méditerranéenne et la Bretagne.

Selon Observ'er[2],[1] les installations terrestres reviennent à environ 1 €/W et ne deviennent rentables que dans des fermes éoliennes utilisant des turbines de 800 kW à 5MW dans les zones très ventées (vitesse moyenne de vent > à 6 m/s). Par contre le potentiel offshore de l'UE représenterait presque le double de la consommation européenne d'électricité. C'est pour cela que les projets de ce type s'intensifient depuis 1990.

Le petit éolien, ou éolien domestique, désigne toutes les éoliennes d'une puissance nominale inférieure ou égale à 30 kilowatts (en Europe) ou 100 kilowatts (aux États-Unis), raccordées au réseau ou bien autonomes en site isolé. Il est utilisé pour produire de l'électricité et alimenter des appareils électriques (pompes, éclairage, ...), principalement en milieu rural.

Pour une installation domestique, une turbine de 3kW coûte environ 7 à 8 000 Euros et peut produire, selon les vents entre 3000 et 3800 kWh par an avec un prix de rachat de l'ordre de 8 centimes d' Euros le kWh.

Pour faire face aux contraintes d'implantation et de perturbations lies aux bâtiments, notamment en milieu urbain, les constructeurs proposent plusieurs types d'éoliennes (axes vertical, horizontal, modèle Savonius, en hélice, Windside, Darrieus...).

Quel dimensionnement pour une application locale ?

Pour être efficace, l'utilisation de l'énergie électrique produite de manière renouvelable, du fait du caractère aléatoire et des petites puissances produites, impose d'autant plus une utilisation parcimonieuse et orientée vers les utilisations « nobles » de l'électricité ( électroménager, automatisme, éclairage extérieur par LEDs...). Il serait absolument contre productif de s'équiper avec ce type de systèmes pour alimenter du chauffage électrique par convecteurs !!

De plus, pour vendre son électricité à EDF à un tarif bonifié et avec une garantie de rachat pendant 15 ans, il faut que son installation soit raccordée dans une zone de développement éolien (ZDE[3]).

Les contraintes réglementaires de rachat et le temps de retour financier sur investissement très long font que ce système n'a d'intérêt que comme ressource énergétique d'appoint avec un couplage avec de la production photovoltaïque.

  1. observer

    L'Observatoire des énergies renouvelables, http://www.energies-renouvelables.org

  2. OBSERV'ER : L'Observatoire des énergies renouvelables.

  3. ZDE : Zone de développement éolien.

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