Quelle est la superficie nécessaire pour les éoliennes ?

Depuis plusieurs années déjà, la capacité de production d’énergie éolienne dans le monde n’a cessé de croître, plus rapidement que toute autre technologie de production d’énergie. Le taux de croissance continue d’augmenter malgré la complexité de l’utilisation de la technologie éolienne. Par exemple, des questions subsistent quant à la bonne disposition des parcs éoliens et à la superficie de terrain nécessaire pour les installer efficacement. Aujourd’hui, il est possible de chauffer sa maison avec l’énergie émise par les éoliennes. Les projets d’énergie éolienne à l’échelle des services publics et les éoliennes résidentielles ont un ensemble de considérations de conception distinctes.

Pour fonctionner efficacement, les éoliennes ont besoin d’un flux d’air ininterrompu et constant, ce qui signifie qu’il ne doit y avoir aucun obstacle à proximité. Les chercheurs ont suggéré que pour les éoliennes résidentielles, une distance de 150 mètres des obstacles les plus proches est suffisante. Dans le cas des parcs éoliens, la distance entre les turbines doit être d’au moins 7 fois le diamètre du rotor.

Les systèmes résidentiels

Une éolienne est plus efficace lorsqu’elle fonctionne avec un flux d’air régulier, constant, ininterrompu et stable. Cela n’arrive jamais dans le monde réel, mais lorsque l’on planifie l’emplacement d’une éolienne, il faut que les lieux soient aussi proches que possible de l’idéal. Pour les systèmes résidentiels, la question n’est pas tant de savoir quelle surface doit être occupée par l’éolienne que de déterminer la distance nécessaire entre l’éolienne et les autres obstacles. Une règle empirique consiste à installer une éolienne à 150 mètres de tout obstacle proche et à une hauteur telle que le bas des pales du rotor se trouve à 9 mètres au-dessus des obstacles, y compris les bâtiments et les arbres.

L’espacement des éoliennes dans un parc éolien

Les parcs éoliens sont des ensembles de grandes éoliennes conçues pour produire de l’énergie électrique à l’échelle d’un service public. Les grandes turbines des parcs éoliens ne sont pas différentes des turbines résidentielles à un certain égard, elles fonctionnent mieux lorsque le vent souffle doucement. Si quelque chose perturbe le flux d’air, cela crée des turbulences, ce qui rend la turbine moins efficace. Chaque éolienne crée des turbulences dans la zone située derrière et autour d’elle, c’est pourquoi les éoliennes doivent être bien espacées les unes des autres. Dans ce cas, les distances sont exprimées en diamètres de rotor. 

La règle générale pour l’espacement des parcs éoliens est que les turbines sont espacées les unes des autres d’environ 7 fois le diamètres du rotor. Ainsi, un rotor de 80 mètres devrait se trouver à 560 mètres des turbines adjacentes. Certains chercheurs ont affirmé que le double de l’espacement augmenterait l’efficacité globale.

L’utilisation directe des terres

Les règles empiriques ne sont que cela, des expressions simplifiées pour avoir une idée approximative des exigences du système. Pour savoir ce qui se passe dans le monde réel, des chercheurs dans le domaine des énergies renouvelables ont étudié 172 projets d’énergie éolienne à grande échelle afin de déterminer la superficie réelle des terres qu’ils utilisent. L’utilisation directe des terres est une mesure de la superficie des éléments tels que le socle de la tour en béton, les sous-stations électriques et les nouvelles routes d’accès. En général, l’utilisation directe des terres pour les éoliennes est de 3 000 m2 par mégawatt de capacité nominale. Autrement dit, une éolienne de 2 mégawatts nécessiterait un peu plus de 6 000 m2 de terrain.

La superficie totale des parcs éoliens

Dans tout parc éolien, il y a beaucoup d’espace entre les turbines. Une partie de cet espace sert à minimiser les turbulences, mais une autre partie sert à suivre les lignes de crête ou à éviter d’autres obstacles. Une grande partie de cet espace est utilisée à d’autres fins, par exemple pour les fermes agricoles. Les chercheurs ont également étudié cette utilisation totale des terres. Ils ont trouvé une moyenne approximative de 4 mégawatts par kilomètre carré. Ainsi, une éolienne de 2 mégawatts nécessiterait une surface totale d’environ un demi-kilomètre carré.

Les exigences réglementaires

Comme la technologie éolienne est relativement nouvelle et évolue rapidement, il n’existe pas beaucoup de données sur les inconvénients ou les dangers de l’implantation des éoliennes à proximité d’autres structures, de sorte que les décisions sur la distance minimale à respecter entre les éoliennes et les limites de propriété sont presque aléatoires.