Den vindenergi er energien af vinden , den drivende kraft ( kinetisk energi ) anvendes i forskydningen af sejlbåde og andre køretøjer eller transformeret med en anordning vindmølle , såsom en vindmølle eller vindmølle , i et forskelligt brugbar energi. Vindkraft er vedvarende energi .
Vindenergi er en intermitterende energikilde , der ikke produceres efter behov, men i henhold til vejrforholdene ; det kræver derfor udskiftning af produktions- eller lagerfaciliteter i perioder med utilgængelighed. Disse kan forudsiges med ret god præcision. Andelen af vindkraft i den globale elproduktion nåede 4,8% i 2018 og anslås til 5,3% i 2019. De vigtigste producerende lande er Kina (28,4% af verdens samlede i 2019), USA (21,2%) og Tyskland ( 8,8%).
Vindkraft har sit navn fra Aeolus ( oldgræsk Αἴολος , Aiolos ), vindguden i græsk mytologi .
Vindenergi bruges på tre måder:
Indtil XIX th århundrede har vindkraft været brugt til at give mekanisk arbejde.
Den tidligste brug af vindenergi er de sejlskibe : spor tyder på, det ville have været brugt i Det Ægæiske Hav fra XI th årtusinde f.Kr.. AD (se Navigation i antikken ). Den befolkning Oceanien blev sandsynligvis udført af sejlture, for lange krydsninger af hundreder eller tusinder af kilometer i det åbne hav.
Omkring 1600 havde Europa 600.000 til 700.000 tons handelsskibe; ifølge mere præcise franske statistikker, omkring 1786-1787, nåede den europæiske flåde 3,4 millioner tons; dens volumen ville derfor være femdoblet i to århundreder. Vindkraften, der bruges i fremdriften af disse skibe, kan estimeres mellem 150.000 og 230.000 HK uden at tage højde for krigsflåderne.
Den anden hovedanvendelse af denne energi var vindmøllen, der blev brugt af mølleren til at omdanne kornene til mel eller til at knuse oliven for at ekstrahere olien; vi kan også nævne de mange vindmøller, der bruges til at dræne poldere i Holland . Vindmøllen dukkede op i det nuværende Afghanistan ; den blev brugt i Persien til kunstvanding allerede i år 600 . Ifølge historikeren Fernand Braudel , “Vindmøllen vises meget senere end vandhjulet. I går blev det antaget at være fra Kina; mere sandsynligt kom han fra de høje lande i Iran eller Tibet. I Iran møller sandsynligvis se på VII th århundrede e.Kr.. AD , helt sikkert den IX th århundrede " , animeret af lodrette sejl rejst på et hjul, som i sig selv bevæger sig horisontalt (...) Muslimer har spredt disse møller til Kina og Middelhavet. Tarragona , ved den nordlige grænse for muslimske Spanien, ville have ejet vindmøller fra X- th århundrede.
Fernand Braudel kalder "første mekaniske revolution" gradvis indførelse af XI th til XIII th århundrede, vandmøller og vindmøller, "disse" prime movers "er sandsynligvis for lav effekt, 2 til 5 HP til et hjul vand, undertiden 5, højst 10 for vindmøllens vinger. Men i en økonomi, der er dårligt forsynet med energi, repræsenterer de en betydelig ekstra kraft. Ældre er vandmøllen af meget større betydning end vindmøllen. Det afhænger ikke af vindens uregelmæssigheder, men af vandet, omtrent mindre lunefuldt. Det er mere udbredt på grund af dets alder, flodernes mangfoldighed ... ” . "Det store eventyr i Vesten, i modsætning til hvad der skete i Kina, hvor møllen i århundreder vil dreje vandret, er omdannelsen af vindmøllen til et hjul, der står lodret i det lodrette plan., Ligesom hvad der skete med vandmøllerne. Ingeniørerne siger, at ændringen var strålende, kraften steg kraftigt. Det er denne nye modelmølle, der spreder sig i kristenheden. Vedtægterne for Arles registrere sin tilstedeværelse i XII th århundrede. På samme tid var han i England og Flandern. I det XIII th århundrede, hele Frankrig hilste ham. I XIV th århundrede, er det allerede i Polen og Muscovy, som Tyskland allerede har videregivet dem " .
Vindmøllen, der er dyrere at vedligeholde end vandmøllen, er dyrere for lige arbejde, især til melformaling. Men han har andre job: den store rolle for Wipmolen Holland, fra det XV th århundrede og især efter 1600, er at drive spand kæder, pull vand fra jorden og frigivelse ind i kanalerne. De vil således være et af værktøjerne til tålmodigt at genvinde Holland. Den anden grund til, at Holland er vindmøllernes hjemland, er dets placering i centrum af det store ark permanente vestlige vinde, fra Atlanterhavet til Østersøen.
Ved slutningen af det XVIII th århundrede, på tærsklen til den industrielle revolution , næsten hele menneskeheden var sikret energibehov med vedvarende energi og vindenergi havde en vigtig rolle i energibalancen, sikrer de fleste af de behov, som den internationale transport (sejlads skibe) og en del af intern transport (cabotage og flodnavigation) samt fødevareindustriens behov (vindmøller). I et forsøg på at vurdere fordelingen af forbruget efter energikilde anslår Fernand Braudel andelen af sejlads til lidt over 1% mod mere end 50% for dyrets trækkraft, omkring 25% for træ og 10 til 15% for vandfabrikker; han opgiver at kvantificere andelen af vindmøller i mangel af data, mens han specificerer: "vindmøller, mindre end vandhjul, kan kun repræsentere en fjerdedel eller en tredjedel af kraften i disciplinerede farvande" . Vi kan derfor estimere den samlede andel af vindenergi (sejl + vindmøller) mellem | 3 og 5%.
Udseendet af dampmaskinen og dieselmotoren , har ført til faldet af vindenergi i det XIX th århundrede; vindmøller er forsvundet, erstattet af industrielle melfabrikker . I midten af det XX th århundrede blev vindenergi ikke længere anvendes til sejlads og til at pumpe (landbrug, koge).
I begyndelsen af XX th århundrede Alexei Féodossiévitch Vangengheim (1881-1937) er en fortaler for vindkraft, men han er offer for de stalinistiske udrensninger; han døde skudt i Sibirien. Hans liv er trukket tilbage af Olivier Rolin i bogen Le M Meteorologue .
Derefter blev vindenergi i flere årtier også brugt til at producere elektrisk energi fjerntliggende steder og derfor ikke forbundet med et elnet (huse, gårde, fyrtårne, skibe til søs osv. ). Installationer uden energilagring betød, at energibehovet og tilstedeværelsen af vindkraft var samtidige. Styring af energilagring med batterier har gjort det muligt at lagre denne energi og dermed bruge den uden vindens tilstedeværelse, denne type installation kun til husholdningsbehov, ikke anvendt til industrien.
Siden 1990'erne har den teknologiske forbedring af vindmøller gjort det muligt at bygge vindmøller på mere end 5 MW, og udviklingen af vindmøller på 10 MW er i gang. Tilskuddene fra regeringer har muliggjort deres udvikling i et stort antal lande.
Den energi effektivitet og udgangseffekt af vindmøller er en funktion af vindhastigheden. For trebladede vindmøller er kraften i starten af driftsområdet (fra 3 til 10 m / s ) omtrent proportional med terningen af denne hastighed op til et hastighedsloft på 10 til 25 m / s knyttet til generatorens kapacitet. Trebladede vindmøller kører til vindhastigheder generelt mellem 11 og 90 km / t ( 3 til 25 m / s ). Ud over det stoppes de gradvist for at sikre udstyret og minimere deres slid. Vindmøller, der i øjeblikket er på markedet, er designet til at køre i området 11 til 90 km / t ( 3 til 25 m / s ), hvad enten det er fra Enercon, dem fra Areva til havvind eller fra Alstom til onshore og offshore vindturbine.
Ligesom solenergi og andre vedvarende energier kræver den massive anvendelse af vindkraft enten en backup-energikilde i mindre blæsende perioder eller lagringsmidler for den producerede energi (batterier, hydraulisk lagring). Eller for nylig brint , metanering eller trykluft ).
Kina har udstedt en teknisk reference for landmøller i orkanzoner, en standard, der gælder fra februar 2016, men ikke obligatorisk. Det blev udviklet af den kinesiske producent Windey, som har udviklet vindmøller, der kan klare ekstremt kraftige vinde takket være deres forstærkede mekaniske struktur og en kontrolalgoritme, der stopper vindmøllerne over en hastighed på 70 m / s . Disse møller modstod således orkanen Haiku8. august 2012og dens vinde på mere end 60 m / s .
Som næsten al vedvarende energi (undtagen dyb geotermisk energi og tidevandsenergi ) er vindenergi en indirekte form for solenergi . Jorden modtager dog 175.000 TW solenergi øverst i atmosfæren, hvoraf 900 TW omdannes til vindenergi. Baseret på en generel atmosfærisk cirkulationsmodel, kombineret med den simulerede effekt af vindmøllebremsning, anslås det, at det maksimale potentiale, der kan genvindes, er mellem 18 og 34 TW . Andre undersøgelser estimerer, at vindpotentialet er meget højere, men de forsømmer de ændringer, som en massiv udrulning af vindmøller ville medføre for vindcirkulationen og tager derfor ikke hensyn til alle de fysiske begrænsninger. Hvis vi overvejer de mange begrænsninger, der er forbundet med udbredelsen af vindmøller, for eksempel ved at udelukke byer, naturparker, havområder meget langt fra kysten osv. , mens vi tager højde for vindmøllernes virkning på vinden, kan vi vise, at det maksimale potentiale ikke kan overstige 20 TW , og meget mindre, hvis vi begrænser os til en energiudbytte, der ikke er for lav.
Effekten er repræsentativ for den mulige produktionstop, men den producerede energi afhænger af mange andre parametre såsom vejret eller de nødvendige vedligeholdelsesoperationer. Belastningsfaktoren, forholdet mellem den faktiske produktion og den teoretiske maksimale produktion, bruges almindeligvis som en indikator for den energi, der produceres af en elektrisk installation. Mens en vindmølle i gennemsnit har en belastningsfaktor på 20%, er solcellens solceller omkring 10% sammenlignet med nuklear: 80% i gennemsnit, 73% i Frankrig i 2012 (76% i 2011).
Mere specifikt var den gennemsnitlige belastningsfaktor for vindkraft i 2012:
Angelsakserne bruger undertiden et lidt andet koncept af kapacitetsfaktoren : belastningsfaktoren, som er forholdet pmoy / pmax (gennemsnitlig effekt / maksimal observeret effekt); da den maksimale effekt altid er mindre end den installerede effekt, er belastningsfaktoren altid større end belastningsfaktoren. Her er dens værdier i 2012 for seks europæiske lande:
Lande med havmølleparker har en højere belastningsfaktor: i Danmark var belastningsfaktoren for havvind 45% sammenlignet med 25% for landmølleparken i Danmark.
Produktionen af vindmøller kan ikke moduleres efter eget valg for at tilpasse den til forbrugernes behov (i teknisk jargon: den kan ikke sendes ); den deler denne egenskab med andre energier, der produceres direkte ved svingende naturlige energikilder: solenergi , hydraulisk vandløb (dvs. uden reservoir); andre kilder, såsom atomkraftværker og kulfyrede kraftværker kan placeres i en mellemkategori, fordi deres graduering kapacitet lidt anvendes af økonomiske grunde, undtagen i lande, hvor de opfordres til at operere i belastning overvågning i stille perioder timer . Ud over disse kraftværker er det nødvendigt at have andre produktionsmidler, meget mere fleksible, for at sikre udbuds- og efterspørgselstilpasning af elektricitet .
Produktion af vindkraft afhænger direkte af vindens kraft, den er meget svingende (vi siger også intermitterende eller ustabil): grafen overfor viser sandsynlighedsfordelingen af vindkraftproduktion i Tyskland [på x-aksen: vindproduktion i% af den maksimale netværksbelastning på y-aksen: relative hyppighed (antal værdier pr 1 / 4 time i året)]: vi bemærke koncentrationen af frekvenser med lav produktion værdier. RTE offentliggør en lignende graf i sin rapport om elrapporten for 2012.
Ifølge VGB-foreningen er der i perioden 2010-2016 i Tyskland 160 episoder med fem på hinanden følgende dage med vindproduktion på mindre end 5 GW (vindmølleparkens installerede kapacitet var 26.903 MW i 2010 og 50.019 MW i 2016), og hvert år oplevede episoder med let vind på 10 til 14 dage i træk. En undersøgelse foretaget af Energy Brainpool på vegne af Greenpeace bekræfter: I perioden 2006-2016 identificerer det hvert andet år mindst en episode på to uger med svag vind.
15. og 16. juni.
17. og 18. juni.
I Frankrig var belastningsfaktoren for vindmøller (gennemsnitlig produceret effekt / nominel effekt) i gennemsnit 21,7% i 2011 og 24% i 2012; for at illustrere variationen i denne produktion indikerer RTE , at blandt produktionen registreret kl . 19 er 10% mindre end 440 MW og 10% større end 3.700 MW . Det er nødvendigt at have fleksible produktionsmidler ( kombinerede gas cyklusser , sø hydraulik , etc. ), ud over dem, der skal kompensere for variationer i efterspørgslen, for at kompensere for faldet i effekt af vindmøllerne når vinden svækkes.
RTE's detaljerede data (eCO2mix) viser, at den franske vindmøllepark i 2012 varierede fra 50 MW (0,7% af den samlede installerede kapacitet) til 6.198 MW (87%); 21,3% af den observerede øjeblikkelige effekt er mindre end 10% af den installerede effekt; daglige gennemsnit varierer fra 199 MW (15. november) eller 2,7% af det samlede installerede til 5.207 MW (27. december) eller 69,5% af det samlede installerede; ugentlige gennemsnit varierer fra 741 MW (uge 9: 11%) til 4.341 MW (uge 52: 58%).
Ovenstående grafer viser vind- og atomkraftproduktion (i procent af deres respektive installerede kapacitet for at lette sammenligningen af profilerne for disse to energier) over disse to ekstreme uger:
Venstre graf: uge 9, den laveste vindkraftproduktion i 2012; Højdepunkter:
Graf til højre: uge 52, den højeste produktion af vindkraft i 2012; Højdepunkter:
Effektvariationer på grund af "vindskift" er ikke kun præget af deres frekvens og amplitude, men også af deres ofte stejle hældning , som det ses i grafene ovenfor; For at kompensere for disse variationer skal systemets automatiske reguleringssystemer kalde på den roterende reserve og det mest fleksible produktionsmiddel: pumpekraftværker og forbrændingsturbiner . International handel giver også muligheder for regulering, forudsat at overskud eller underskud ikke forekommer samtidigt i de fleste nabolande. Som en sidste udvej sker det, at den eneste løsning i tilfælde af for meget vindkraftproduktion er at lukke nogle af vindmøllerne ned: ADEME forklarer, at nyere teknikker til styring af vindkraftværker gør det muligt at regulere den energi, der indsprøjtes i gitter for at 'sikre dets balance når en eller flere vindmøller standses i en vindmøllepark, er det ikke altid et spørgsmål om nedbrud eller et stop for vedligeholdelse, men muligvis et frivilligt stop af netadministrationsårsager.
En undersøgelse skrevet i 2013 af to forskere fra International Center for Research on Environment and Development (CIRED) til debatten om energiomstillingsrapporterne , at ”i små systemer som Danmark eller Irland viser vindkrøniker, at variationen lejlighedsvis kan overstige 15– 20% af den installerede kapacitet på 1 time og når 90% af den installerede kapacitet på 12 timer . Dette er især tilfældet i episoder med meget stærk vind, der involverer en sikker nedlukning af vindmøllerne, men som vi ikke ved, hvordan vi kan forudsige ankomsttidspunktet og omfanget i territoriet. » Således er den11. november 2010 Dansk vindproduktion stoppede fuldstændigt på mindre end en time og genstartede først to timer senere.
En undersøgelse foretaget af Hervé Nifenecker viser, at for at løse problemet med vindkraftoverskud i perioder med stærk vind kan en løsning være at bruge dem til at producere brint ved elektrolyse; for at opnå en årlig levetid for elektrolysørerne, der er tilstrækkelig til at opnå en konkurrencedygtig brintproduktionsomkostning, ville det imidlertid være nødvendigt at kombinere disse vindoverskud med atomkraftværkerne uden for spidsbelastningstid (nætter, weekender) så ville vi opnå en brintomkostning på omkring 120 € / MWh svarende til 60 c € / liter benzin til biler udstyret med brændselsceller , en meget konkurrencedygtig pris sammenlignet med det brint, der produceres i Tyskland med kulbaseret elektricitet og vind strøm.
Virksomheden med opbevaring af elektricitet, der indtil nu næsten udelukkende var repræsenteret af ejerne af vandkraftværker, begynder at udvides: Den japanske elektriker Tepco annoncerede således26. juni 2014sin beslutning om at gå ind på det europæiske videresalgsmarked startende med Storbritannien i 2015, derefter Frankrig og Tyskland; det lokale selskab, som Tepco opretter med de japanske NGK-isolatorer, vil installere sæt batterier med stor kapacitet til at lagre overskydende elektricitet produceret af vindmøller eller om natten af kul eller atomkraftværker og sælge dem i timevis høj efterspørgsel.
Ifølge en undersøgelse fra den internationale sammenslutning af elproducenter VGB PowerTech, der blev offentliggjort i juni 2017, har tyske pumpelageranlæg en samlet installeret kapacitet på 7 GW og kan producere omkring 0,04 TWh ved hver af deres daglige cyklusser; For at kunne kompensere for en periode på to uger med svag vind (vinterhøjtryk) er der behov for 17.500 200 MW pumpeoplagringsanlæg . Med hensyn til løsning af kraft til gas - gas til magt er dens samlede effektivitet kun 20%, så den producerede elektricitet ville koste fem gange mere end den oprindelige vindenergi, allerede fire gange dyrere end markedsprisen.
Anden del af den nævnte undersøgelse, der blev offentliggjort i november 2018, analyserer vindkraftproduktionsdata fra de 18 vigtigste europæiske lande med vindmøller og konkluderer, at der næppe er nogen spredning mellem lande, idet vindstyret er stærkt korreleret. Over hele Europa. Den garanterede kraft anslås til kun 4 til 5% af den samlede vindmøllepark i Europa. Derfor kræver denne park en backup (alternativ produktionsmåde i perioder, hvor vindkraft ikke er tilgængelig) på næsten 100%. Denne backup kan i øjeblikket kun baseres på konventionelle kraftværker (fossilt brændsel eller nukleart udstyr).
VindintermitteringDet største problem med vindkraft er dens intermitterende og tilfældige karakter : den produceres ikke efter behov, men i henhold til vejrforholdene .
En vindmølle producerer i gennemsnit 20% af sin nominelle effekt på grund af variationer i vinden og er ikke i stand til hurtigt at tilpasse sin produktion til efterspørgslen. Det meste af tiden, at det er nødvendigt at reagere øjeblikkeligt til elektricitet efterspørgsel , som følge af fraværet af store energilagring , styrker en vindmøllepark, der skal kobles med hurtigt modulære elektricitetskilder såsom dem drift med et fossilt brændsel ( kul eller gas ) eller til den hydrauliske energi ( dæmninger ). Vindmøller er derfor en integreret del af et elnet, der generelt bruger kraftværker, der forbrænder fossile brændstoffer og udsender kuldioxid og atmosfæriske forurenende stoffer for at kompensere for perioder med utilstrækkelig produktion .
Et alternativ til reservekraftværker, i det mindste for at kompensere for variationer i vindkraftproduktion på kort sigt, kan være lagring af energi i perioder med overskud, som genoprettes i perioder med trug. Denne løsning bruges allerede ved hjælp af pumpestationer (WWTP), men de økonomisk levedygtige steder for installation af sådanne strukturer er sjældne (Frankrig har således kun syv WWTP'er med en kumulativ effekt på 7 GW , dvs. ca. 5% af dens 130 GW- flåde ). I 2018 er de andre lagringsteknikker hverken effektive eller økonomiske nok til at løse problemet.
I Frankrig bruges kapaciteten i kraftværker med pumpelager i øjeblikket til at klare variationer i elefterspørgsel, især de hurtigste variationer; de nukleare anlæg kan ikke deltage i lasten efter at relativt langsomt .
François Lempérière , en ekspert inden for vedvarende energi , foreslår en variant af renseanlæg, hvis opstrøms reservoirer vil blive bygget nær kysten eller endda i kunstige atoller omgivet af 50 m høje diger , hvor det nærliggende hav derefter udgør det andet reservoir.
I 2000'erne drev Statoil- firmaet et vindkraftværk på øen Utsira, som leverede en stabil elektrisk ressource til ti hjem, selv i død ro, takket være kemisk opbevaring: den overskydende energi blev brugt til at producere elektricitet. Brint ved elektrolyse og i roligt vejr overtager en gasgenerator, der er egnet til brug af brint. En brændselscelle bruges også til at omdanne kemisk energi tilbage til elektricitet, men teknologien er endnu ikke moden nok til ikke-eksperimentel brug på et isoleret sted. Et større projekt er derefter i gang for Færøerne . Ifølge Statoil i 2007 skulle omkostningerne pr. KWh for denne type off-site kraftværk være konkurrencedygtige sammenlignet med et dieselkraftværk mindre end ti år senere. For tilhængere af brintøkonomien som økonom Jeremy Rifkin bør vedvarende energi såsom vind desuden kun betragtes som brintkilder, problemet med deres manglende fleksibilitet griber ikke længere ind i markedet.
Tyskland, der har investeret betydeligt i vindenergi, støder på vanskeligheder: dets vindnetværk, selvom det er spredt over hele sit område og derfor er fri for rent lokale effekter, kan stige fra 0 til 100% af dets kapacitet i l inden for få dage (i eksempel på netværket for firmaet E.ON ). Under den europæiske hedebølge fra august 2003 , kapaciteten af vindmøller faldt til mindre end 1/20 ( 1 / 20 ) af den pålydende værdi. Tyskland måtte derefter importere en mængde elektricitet svarende til to nukleare enheder på 1 GW . Det samme fænomen blev observeret under den nordamerikanske hedebølge i 2006 (fr) ; den faktiske produktion af 2.500 MW nominel vindkraftkapacitet i Californien var også mindre end en tyvendedel ( 1 / 20 ) af denne værdi under spidsbelastninger.
Hvis produktionen af vindmøller falder betydeligt i varmebølger, observeres det samme problem i de koldeste dage af året, hvor generelle vejrforhold er præget af svag vind. Denne mangel på produktion er så meget mere bekymrende, da den er knyttet til toppe i energiforbrug på grund af opvarmningsbehov. Ingeniørfirmaet Mott MacDonald argumenterede i en undersøgelse fra juni 2010, at 'britiske vejrforhold om vinteren ofte fører til en kombination af koldt vejr med meget lidt vind, hvilket gør vindmølleparker ude af stand til at konkurrere med andre former. Energi, når efterspørgslen er på sit højeste ” .
RTE , operatøren af det franske elnet, vurderer, at integrationen af vindkraft i det nuværende netværk er mulig uden større vanskeligheder op til 10 til 15 GW , især takket være tilstedeværelsen i Frankrig af tre uafhængige vindfelter., Som vil muliggøre en meget bedre udjævning af produktionen end i Tyskland eller Danmark. Danmark har længe været en isoleret vindø midt i et hav af europæiske forbrugere uden vindkraft; i tilfælde af overproduktion eksporterede den primært til Tyskland. Nu hvor Nordtyskland er stærkt "vinddrevet", handler Danmark med Sverige og Norge, hvis elektricitet stort set er vandgenereret og derfor kan absorbere hurtige variationer i vindkraft og strømforbrug .
De lande, der er mest afhængige af vindenergi (Tyskland, Danmark osv. ), Kompenserer for intermitteringen med termiske kraftværker og med importen af elektricitet produceret af andre lande, især den franske elektro-nukleare og den ' norske hydraulik . Så for eksempel, selvom Danmark er det land, hvor vindenergi er mest udviklet, dets CO 2 -emissionerpr. kWh og per indbygger i 2007 var den ellevte højeste i Europa. Der produceres elektricitet der hovedsageligt gennem kulfyrede kraftværker, der udsender meget store mængder CO 2.. Lignende konklusioner kunne gælde for Belgien , det tredjeland, der er mest afhængig af kernekraft i verden (55% af elproduktionen) efter Frankrig og for Litauen, der har emissioner af drivhusgasser pr. Indbygger 16% højere end i Danmark.
ForudsigelighedVindproduktion kan forudsiges med temmelig god præcision (standardafvigelse på 3% i slutningen af en time og på 7% i slutningen af 72 timer over hele Frankrig; et vindmøllepark, standardafvigelsen når i gennemsnit 15%, med en betydelig forskel i henhold til den lokale topografi) takket være computermodeller, der krydser de meteorologiske prognoser, der er specificeret efter region med placeringen af vindmølleparkerne. I Frankrig udfører RTEs Préole-model disse beregninger på baggrund af Météo-France- prognoser i tre dage. Dette gør det muligt at forudse de tilpasningsforanstaltninger, der skal træffes for at kompensere for variationer i vindproduktion.
SæsonbestemthedADEME påpeger: "vinden er hyppigere om vinteren, når efterspørgslen efter elektricitet er den højeste" . De detaljerede data leveret af RTE-transmissionsnetoperatøren i eCO2mix-databasen viser faktisk, at i 2012 var den gennemsnitlige effekt produceret om vinteren (december til februar) 2.286 MW (dvs. 32% af den installerede effekt) mod 1.220 MW (17,2%) om sommeren (juli-august): sæsonbestemtheden er derfor meget reel, men den belastningsfaktor, der nås om vinteren, forbliver beskeden, og vindkraftproduktionen kan forblive tæt på nul i flere dage i træk ( se grafen ovenfor).
OverflodADEME bekræfter, at variationen i vind på lokalt niveau "delvis kan dæmpes: i betragtning af de forskellige klimatiske regimer i Frankrigs blæsende regioner er vindkraftproduktionen ikke nul på samme tid" ; det giver et kort over disse regioner: landets nordvestlige facade, fra Vendée til Pas-de-Calais, Rhône-dalen og Languedoc-kysten, men giver ingen tal på denne overflod.
RTE's detaljerede data (eCO2mix) viser, at den franske vindmøllepark i 2012 ofte faldt til meget lave værdier: årets laveste produktion var 50 MW , dvs. 0,7% af den samlede installerede kapacitet, og den faktiske observerede effekt er mindre end 10% af den samlede installerede kapacitet i 21,3% af året: ekspansion eksisterer derfor, men dens virkninger er minimale. En sandsynlig årsag er, at de sydlige vindmølleparker er lidt udnyttet: vindmølleparkerne er koncentreret i den nordlige halvdel af Frankrig, de er langt mindre talrige i Languedoc og endnu mindre i Rhônedalen.
Der findes tydeligvis en overflod mellem de regioner, der successivt er påvirket af passagen af den samme forstyrrelse: således, på dagen for stormen Xynthia, blev 28. februar 2010, stoppede Vendée-vindmøllerne i begyndelsen af natten, de af Beauce i begyndelsen af morgenen og de af Champagne midt om morgenen; samlet set i hele Frankrig har produktionsprofilen for hele systemet været relativt flad.
Et godt mål for spredningen af fransk vindkraft er givet af vindkraftforholdet "mindste produktion / maksimal produktion", som i 2011 og i Frankrig nåede 3,6%, mens det er mindre end 1% for fem større europæiske lande, og endda nul i Storbritannien.
På europæisk niveau er spredningen mellem de forskellige lande med vindkraftproduktion mere signifikant: i 2012 var korrelationshastigheden mellem timeluftproduktion i de seks hovedlande følgende:
Land | Spanien | Frankrig | Gde-Bretagne | Irland | Tyskland |
---|---|---|---|---|---|
Danmark | -0,048 | 0,157 | 0,301 | 0,096 | 0,663 |
Tyskland | 0,022 | 0,418 | 0,353 | 0,178 | |
Irland | -0,074 | 0,251 | 0,608 | ||
Storbritannien | -0,149 | 0,379 | |||
Frankrig | 0,410 |
Der er en høj sammenhæng mellem Tyskland og Danmark såvel som mellem Storbritannien og Irland; generelt, jo fjernere to lande, jo svagere er korrelationen og dermed potentialet for betydelig vækst. En beregning af dataaggregationen for de seks lande viser, at den gennemsnitlige minimumseffekt over tolv på hinanden følgende timer når 6,7% af den maksimale effekt, mens den for de lande, der tages individuelt, går fra 0% i Storbritannien til 3,6%. I Frankrig og derover 96 timer nåede det 14,2% for de seks samlede lande mod 3% (GB) til 10% (Spanien) individuelt.
På grund af de lange afstande mellem Frankrig og Danmark, Spanien og Tyskland eller Irland ville udnyttelse af dette potentiale imidlertid kræve konstruktion af jævnstrømsledninger med meget høj spænding , de eneste, der kan transportere elektricitet til flere tusinde kilometer uden for store linjetab (se eksemplet med Quebec eller Kina ). Denne udvidelse er imidlertid allerede delvis udnyttet, for eksempel mellem Frankrig og Tyskland: den stærke stigning i importen af Frankrigs elektricitet fra Tyskland i årtiet 2000 skyldes i vid udstrækning de tyske vindoverskud (og for nylig med soloverskud om sommeren) .
En undersøgelse fra den internationale sammenslutning af elproducenter VGB PowerTech offentliggjort i juni 2017 viser, at de 150 GW vindmøller, der blev installeret i 18 europæiske lande i 2016, producerede i gennemsnit 33 GW og mindst 6,5 GW eller kun 4% af den installerede kapacitet. Vindkraft bidrager derfor ikke til forsyningssikkerheden og kræver en næsten lige så stor kapacitet som sikkerhedssystemer (kraftværker eller oplagring).
Vi kan også nævne komplementariteten mellem sol og vind:
Grafen modsat illustrerer den sæsonbestemte komplementaritet mellem vindkraft og solceller .
NetværksintegrationIfølge nogle specialister ville det være muligt at integrere op til 20% af vindenergi uden betydelige ekstraomkostninger, fordi elnet af natur er dedikeret til at styre reguleringen af svingende udbud og efterspørgsel. Med eller uden vindkraft er reserveenheder alligevel nødvendige. Uregelmæssigheden i produktionen af vindkraft nødvendiggør ikke desto mindre en forøgelse af denne reserve, da vindkraft udgør en betydelig del af produktionen. I 2009-rapporten "Le Pari de l'Eolien" nævnes: "RTE ser ikke ud til at være bekymret for integrationen af vindkraftproduktion i netværket i den nærmeste fremtid: den giver mulighed for reservekapacitet for at kompensere for eventuelle uforudsete udgifter det er af klimatisk oprindelse (for vindkraft eller lille vandkraft) eller på grund af et kraftværkssvigt, op til to atomkraftværker ” .
Også omkostningerne forbundet med intermittency skal tage højde for kapaciteten til integration i et netværk, der allerede er udstyret til at styre variationen i efterspørgslen og risikoen for nedbrud eller utilgængelighed af store konventionelle enheder. Mange vindkilder kan synes at undgå ulempen ved store konventionelle enheder, hvis pludselige fiasko kan føre til mobilisering af flere reserveenheder; dog kan variationerne i vinden påvirke et stort antal vindmøller samtidigt, hvilket annullerer den forventede fordel ved ekspansionen : den samtidige utilgængelighed af alle vindmøller i en højtryksperiode er meget sværere at styre end tabet af en atomreaktor. Endelig overvinder integration i et stort netværk, der muliggør afbalancering op til en hastighed på omkring 20% vindkraft, umuligheden af masselagring.
Vindenergi er i det væsentlige intermitterende energi. Det er kun forudsigeligt inden for rammerne af vejrudsigter og kan ikke lagres i dets primære form.
Tilhængerne af vedvarende energi ser i energimixet, der kombinerer vind-, sol- og geotermisk energi, i energilagring og energibesparelser, løsninger til at overvinde problemerne med intermitterende vindkraft.
University of Kassel har oprettet et virtuelt kraftværk til 100% vedvarende elektricitet. Den kombinerer de to intermitterende vind- og solenergier samt to ikke-intermitterende energier, vandkraft og biogas , hvilket gør det muligt at lagre energi i tilfælde af overskud, at overtage i fravær af vind eller sol. top-up.
Kombiner flere vedvarende elektricitet (vind, solceller, tidevand og vandkraft) via et " smart grid " ( smart grid ) kunne afhjælpe problemerne med intermittering af hver kilde taget individuelt.
Tyskland, hvis nukleare udfasning er planlagt til 2022, skal tage udfordringen op med energiomstillingen til fordel for vedvarende energi. Vanskelighederne med at lagre denne energi i stor skala og på en måde, der er forbundet med netværket, fører undertiden til, at denne ressource ikke udnyttes fuldt ud. Anvendelsen af brint som en energivektor er en af de mest alvorligt overvejede veje. Den elektrolyse er en kendt fremgangsmåde og behersker som tillader brug af den overskydende energi til at producere hydrogen. Den brændselscelle er en af de muligheder for forskning, afsluttet med den Myrte-projektet, et forsknings- og udviklingsplatform, som har til formål at lagre solenergi i form af brint, indviet i begyndelsen af 2012 på Korsika.. Vi kan også citere det europæiske forskningsprojekt INGRID, der blev lanceret i juli 2012, der undersøger muligheden for at opbevare brint i fast form ved hjælp af en magnesiumhydridlegering. E.ON- gruppen tester injektionen af brint direkte i det tyske gasnet. Der skal bygges et pilotsted i Falkenhagen (det nordøstlige Tyskland) inden 2013.
Løsningen til lagring af elektrisk energi i batterier overvejes kun til isolerede steder og mindre produktion. Denne type opbevaring er begrænset af de investeringer, der repræsenteres af batterier med stor kapacitet, og af forurening, der genereres ved genbrug af dem.
En metode, der bruges til at drive og opbevare overskudsproduktionen af vindmøllerne, er at koble dem med teknikker pumpet i vandvindkraftværker . Denne teknik er både den enkleste og mest lovende efter den enkle kobling til et hydraulisk potentiale større end eller lig med vindpotentialet, som det er tilfældet i partnerskabet Danmark-Norge.
Princip:
Princippet kan vendes med en brønd, der tømmes for vandet takket være overskydende elektricitet, og fyldes ved tyngdekraften ved at levere vand til turbiner.
Præstationer og projekter:
Begrænsninger:
Til små installationer er det muligt at bruge bakkereservoirer skabt af landmænd til vandingsformål:
I USA designer et firma nye vindmøller, der producerer trykluft i stedet for elektricitet. I nacellen af vindmøller er der derfor en luftkompressor i stedet for en generator. Trykluft lagres og tillader en generator at køre på tidspunkter, hvor behovet er størst.
Fra et energilagringsperspektiv kræver denne måde at drive energi på at konvertere (fra trykluft til elektricitet med reduceret effektivitet), men gør det muligt at placere elproduktionen under forbrugstoppe. Hvor el betales dyrere med en konvertering mindre end ved den konventionelle proces (elektricitet til opbevaring og derefter opbevaring til elektricitet). Nogle mener endda, at den således producerede trykluft kunne bruges direkte til at forsyne biler med denne væske.
I 2009 producerede hollænderne fra Dutch Rainmaker en vindmølle, hvis energi bruges til at kondensere vanddampen i den omgivende luft. Den første prototype kondenserede således 500 liter ferskvand på 24 timer
I 2010 forklarede det tyske Fraunhofer-institut i en pressemeddelelse, at det var lykkedes at udvikle en proces til produktion af metan fra den overskydende produktion af vindmøller. Elektricitet bruges til elektrolyse af vand, der producerer ilt (afviser) og brint. Dette brint rekombineres med CO 2(sandsynligvis ved Sabatier-reaktion ) for at producere metan, som genindføres i det offentlige distributionskredsløb for naturgas. Den første del af denne reaktion blev allerede brugt af Poul La Cour i 1890.
Der planlægges en industriel installation af denne type (1 MW ) i Fos-sur-Mer .
I nærheden af Hamborg bygger Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE) demonstranten af en elektricitetslagerenhed produceret af en vindmølle eller taget fra elnettet, når efterspørgslen er lav: denne elektricitet, omdannet til varme, lagres i en vulkansk klippe dækket af isoleringsmateriale; når nettet kræver elektricitet igen, udvindes varme fra klippen og produceres damp, der passerer gennem en turbine for at generere elektricitet. Demonstranten skal med en kapacitet på 30 MWh komme i tjeneste i 2019 og støttes af den tyske regering.
Der er vindfelter, mere præcist regioner, der er gunstigere end andre for vindkraftproduktion, fordi de drager fordel af mere konstante og regelmæssige vindregimer; dette er generelt tilfældet for kystregioner og a fortiori for områder på kontinentalsoklen tæt på kysten, men med lavt vanddybde, der er gunstig for opførelsen af havmølleparker; men lettelseens særegenheder spiller også en rolle: Rhônedalen og Languedoc-Roussillon har således i Frankrig meget gunstige vinde ( mistral og tramontane ); i USA er Rocky Mountains østlige skråning meget gunstig for vindkraft takket være chinook , og i Kina har provinsen Indre Mongoliet meget konstant vind.
Vindmølleparker har tendens til at være koncentreret i disse områder, hvilket gør det muligt at opnå mere fordelagtige omkostningspriser; modstykket er en ulige fordeling af vindkraftproduktion, som udgør netværksproblemer, så snart den installerede vindkraft bliver betydelig; opførelse af nye meget højspændingsledninger bliver nødvendigt for at transportere overskydende vindkraftproduktion (sammenlignet med lokalt forbrug) til forbrugsområder, for eksempel i Tyskland fra vindmølleparker i nord til forbrugsområder i syd ( Bayern , Baden-Württemberg , Hesse osv.) Eller endda i Kina, hvor den største hindring for udviklingen af vindkraft ligger i vanskelighederne med at koordinere opførelsen af vindmølleparker med højspændingsledningerne til evakuering af deres produktion; I lyset af omfanget af dette problem i 2011 implementerede den kinesiske regering i 2012 ny lovgivning, der havde til formål bedre at kontrollere udviklingen af sektoren efter overskridelser, der blev observeret i visse regioner rig på vind og ørken, som havde multipliceret vindmølleparkerne uden at oprette transporten netværk, der er nødvendige for at evakuere deres produktion væksten af vindkraft blev markant bremset i 2012; i 2013 faldt den ikke-tilsluttede effekt under 20%, hvilket indikerer en klar forbedring efter bremsen i 2012.
Rapporten fra den franske revisionsret om Frankrigs gennemførelse af klimaenergipakken , offentliggjort den16. januar 2014, giver et eksempel på de vanskeligheder, som det tyske meget højspændingsnetværk (VHV) mangler til at transportere vindkraft fra nord til forbrugscentre i syd: denne vindkraft fra det nordlige land skal bruge netværkerne polsk og Tjekkisk og eksporterer dermed intermitterende energioverløb; i 2011 førte denne situation næsten til mætning af det tjekkiske elnet, da den udløste reel spænding mellem de to lande; for at undgå risikoen for en "blackout" advarede Den Tjekkiske Republik om, at den overvejer at være i stand til at blokere for enhver ny tilstrømning af vedvarende elektricitet, der vil risikere, at dets netværk ikke fungerer, for at gøre dette har operatøren af det tjekkiske net besluttet at bygge en kæmpe transformer nær grænsen, der kun har til formål at slippe den mængde strøm, som det nationale net kan modstå; denne transformer skal være i drift inden 2017; Polen har til hensigt at installere faseskiftere ved grænsen til Tyskland for kun at modtage den nødvendige elektricitet; den tyske regering har udpeget en ambassadør, der er ansvarlig for dette eneste spørgsmål, og det tyske parlament stemte i juli 2011 om en lov om fremskyndelse af udviklingen af netværk, der skulle reducere fristen for oprettelse af nye højspændingsledninger nord fra ti til fire år Syd.
Forbindelse til det elektriske netværkTilslutning af vindmølleparker til elnettet (uden lokal energilagring) kræver, som med andre kraftværker, højspændingsledninger . Koncentrationen af vindmøller i land-, kyst- eller havparker førte først til en logik om recentralisering af den lokale strømforsyning, der modsiger den ofte nævnte vision om decentral produktion. Forskellige linjer (DC) og i Europa et elnet til søs (i Nordsøen og det Irske Hav i første omgang) vil forbinde det europæiske netværk med et netværk af vindmølleparker, solenergi og vandkraft og muligvis tidevand , især for at kompensere for uregelmæssigheder i produktionen med de første møder i januar 2010.
I slutningen af 2006 antydede en elektronisk bulletin fra den franske ambassade i Tyskland allerede, at produktion af vindkraft ville kræve 850 km kabler inden 2015 og 1.950 km inden 2020. Derudover vil lokal modstand ( Nimby syndrom ) mod linjeanlæg fra havet fører til nedgravning af kablerne, hvilket - med undtagelse af større nyskabelser - vil føre til en fordobling af elregningen for industrikunder . Dette argument, der er taget op af modstandere af vindmøller, synes ikke specifikt for vindmøller i betragtning af den generelle efterspørgsel efter nedgravning af kraftledninger uanset produktionsmåde. I 2009 foreslog mange vindmølleinstallatører, selv i landmiljøer, systematisk at begrave linjerne uden at dette førte til uoverkommelige ekstraomkostninger.
Netværkets krav til producenterNetværksregulering resulterer i krav til producenter, især om at opretholde den nuværende frekvens på 50 Hz . En stigning i frekvens resulterer i et behov for strøm fra netværket, hvilket resulterer i en sænkning af frekvensen. På den anden side vil et betydeligt fald i frekvensen resultere i strømforsyning fra netværket, en omstændighed, der undgås ved belastningsafbrydelse af installationen. Automatisering afbryder producenter, der ikke respekterer standarderne. Disse automatismer resulterer for tilfældige hændelser for regulatorerne af netværket, som det er funktionen af.
I Frankrig skal vindmøller placeres mindst 500 m fra boliger og områder beregnet til boliger afstanden mellem vindmøller skal være omkring 400 m i en retning vinkelret på de fremherskende vinde; deres fodaftryk (fundamenter, vendeareal, transformerstationer, veje) udgør ca. 3% af parkarealet; de resterende 97% er tilgængelige til landbrugsbrug Således ADEME opfattelse i 2016, at der for en installeret kapacitet planlagt af 19.000 MW i 2020, ville disse områder udgør kun 0,004% af de nyttige landbrugsareal i Frankrig.
Levetiden for en vindmøllepark anslås til tyve år. Franske regler specificerer i artikel L553-3 i miljøkodeksen, at operatøren af en vindmølle er ansvarlig for demontering og restaurering af stedet ved afslutningen af driften.
Demonteringen af en installation skal omfatte:
Lavet af beton, stål og kompositmateriale baseret på fiber og harpiks, kan en vindmølle demonteres ved slutningen af dens levetid og genanvendes med omkring 90% af dens vægt. De resterende 10% vedrører hovedsageligt knivene, hvor kompositmaterialer er et problem. Faktisk kan disse enten genbruges til genopfyldningsmaterialer eller forbrændes med vanskeligheder, fordi de afgiver fine partikler eller begraves på losseplads.
Da den franske vindmøllepark stadig er ung, bør nedmonteringsmarkedet vokse gradvist indtil 2035 og være på 15.000 t / år . Tyskland står derimod allerede i 2019 over for demontering af en fjerdedel af sin flåde og skal behandle 50.000 t blade. Se afsnit Virkning af nedlukning .
På sit installationssted efterlader hver vindmølle også en del af sine betonfundamenter (mellem 250 og 400 m 3 ). Se afsnit Jordkunstificering
Vindenergi bruges også til at levere energi til isolerede steder, for eksempel til at producere elektricitet på øer, til at pumpe vand fra marker eller til at levere elektricitet til sejlbåde, fyrtårne og fyrtårne. Disse små vindmøller siges at tilhøre små vindmøller i modsætning til store vindmøller eller industrielle vindmøller .
Den økonomiske værdi af en vare er resultatet af den brugbarhed, som forbrugerne får af den ( brugsværdi ).
Vindenergi har historisk spillet en vigtig rolle i udviklingen af handel ( sejler marine ) og som erstatning for muskelstyrke ( vindmølle ). I det moderne samfund kan værdien af denne energi vurderes ved at undersøge de omkostninger, den kan undgå.
Anvendelsesværdien af vindkraft stammer i det væsentlige fra tre bidrag:
Disse sidste to komponenter af værdien af vindkraft afhænger af de brændstoffer, som vindkraft erstatter. De udgør eksternaliteter (skader forårsaget af andre uden kompensation): Disse omkostninger er faktisk kun meget delvist integreret i dannelsen af markedspriser: omkostningerne ved forurenende stoffer tages delvist i betragtning ved de strengere emissionsstandarder, som forpligter producenterne til at dekontaminere deres spildevand, men der tages næppe hensyn til drivhusgasemissioner; Der er gjort forsøg på at rette op på denne markedsforstyrrelse, især gennem kulstofmarkedet, hvor drivhusgasemissionsrettigheder handles , men resultaterne af det europæiske kulstofmarked har hidtil ikke været overbevisende. Den skat kulstof har vist sig at være mere effektive i de lande, hvor det er blevet implementeret (Sverige, Danmark, Finland).
Desuden afhænger en væsentlig del af værdien af energikilder i elsektoren af de tjenester, der leveres til netværket: En fleksibel energikilde ( kombineret cyklus , gasturbine , søhydraulik ) har meget mere værdi end '' en energikilde med ringe fleksibilitet i drift ( atomkraft- eller kulfyret kraftværk ), fordi muligheden for at modulere et kraftværks kraft efter behov er afgørende for at opnå balance mellem udbud og efterspørgsel . A fortiori , energi, der svinger med vejrudsvingene (vind, sol, hydraulisk vandløb ) har meget mindre værdi end energi med konstant drift, fordi dens udsving skal kompenseres for med dyre opbevaringsmidler ( akkumulatorbatterier , hydraulisk beholder , etc. ) eller ved modulable energikilder, som også dyre; For at imødekomme efterspørgslen vil det derfor være nødvendigt praktisk talt at fordoble investeringen i vindmøller med en investering af tilsvarende størrelse i modulanlæg - lidt mindre, mere præcist, fordi udsvingene efterlader en garanteret minimumseffekt på 5% i tilfælde af vindkraft.
De tjenester, der leveres til nettet af vindmøller, er lave:
Værdien af vindkraft er meget højere i lande, hvis produktion hovedsagelig er baseret på fossile brændstoffer (Kina: 80,3% i 2011, Indien: 80,6% i 2011, USA: 68% i 2012, Tyskland: 57,6% i 2012) end i lande hvor kulstoffri energi er i flertal (Sverige: 89% i 2011, Frankrig: 90,4% i 2012, Quebec: 99% i 2009 osv. ). I disse sidstnævnte lande kan produktionen af vindmøller ikke erstatte fossile brændstoffer uden for perioder med stor efterspørgsel; i lavsæsonen kan det i bedste fald tillade, at vand lagres i dæmninger ved at reducere produktionen af vandkraftanlæg, ellers sælges det til udlandet til lave priser, da efterspørgslen er lav (det sker endda, at Danmark og Tyskland sælger deres vind overskud til negative priser på spotmarkederne) og under forudsætning af, at nabolandene ikke også har vindoverskud på samme tid.
Vindmøllernes økonomiske værdi er stærkt betinget af lokalitetens kvalitet, især vindens styrke og især regelmæssigheden. Således opnår Frankrig, som endnu kun har udstyret sine bedste anlæg, fra sine vindmøller en gennemsnitlig belastningsfaktor på 21 til 24% afhængigt af året, mens Tyskland, som allerede har udstyret mange næstbedste anlæg, kun har en gennemsnitlig belastning faktor 18-19%; Spanske vindmøller, med en belastningsfaktor på over 30%, er endnu mere værdifulde, og havvindmøller endnu mere med 35 til 45%.
Rapporten offentliggjort af Energy Regulatory Commission i april 2014 om omkostningerne og rentabiliteten af vedvarende energi giver følgende omkostningselementer:
Den Revisionsretten giver i sin rapport fra juli 2013 den udviklingspolitik af vedvarende energi, visse elementer på de opdaterede omkostninger vindkraft:
Enhver sammenligning mellem omkostningerne til vindkraft og andre elektricitetskilder bør tage hensyn til de produktionsmidler, der er nødvendige for at kompensere for dens mangler, især dens udsving. Disse ekstraomkostninger er lave i lande, der allerede havde en overflod af vandkraftværker (Sverige, Island, Quebec, Brasilien osv. ); det er allerede højere for et land som Danmark, der var heldig nok til at være en nabo til to lande, der var meget godt udstyret med vandkraft dæmninger (Sverige og Norge), men måtte udnytte det til at installere flere højspændings undersøiske kabler under sundet som adskiller den fra de nævnte lande; det er endnu højere i lande, der er forpligtet til at bygge installationer såsom pumpekraftværker : F.eks. bestilte Tyskland i 2004 Goldisthal-kraftværket (1.060 MW ), der kostede 600 millioner d €, og 16 projekter af anlæg i samme type, men af forskellige størrelser, er anført i den tyske artikel Liste over pumpeanlæg (de) .
I juli 2016 vandt den danske DONG Energy udbuddet for felterne Borssele 1 og 2 (700 MW ) i Holland og tilbød en pris på 72,70 € / produceret MWh (ekskl. Forbindelse); under hensyntagen til omkostningerne ved tilslutning til onshore-netværket (kabler og elektriske understationer), anslået til mellem 15 og 20 € / MWh, falder det hollandske udbud meget markant under baren på 100 € / MWh , hvilket udgjorde målet af erhvervet for 2020. I Frankrig blev de første udbud af havvindmøller (seks felter på hver 500 MW hver) tildelt omkring 200 € / MWh .
I august 2016 i Chile faldt prisen på vindkraft under € 38,1 / MWh , en pris, der var lavere end kraftværkerne. Kul og gas. Faldende finansieringsomkostninger bidrog stort set til denne rekordlave pris.
Takket være de usædvanlige forhold på Atlanterhavskysten var Nareva i Marokko i stand til i 2016 at tilbyde en rekordtakst på mindre end € 30 / MWh for vindkraftudbud med en samlet kapacitet på 850 MW , hvoraf den blev tildelt sammen med Siemens og Enel.
I Tyskland gav det første udbud af havvindmølleparker (1.550 MW )13. april 2017et uventet resultat: tre projekter ud af de fire tildelte vil helt undvære subsidier, modtagerne Dong og EnBW vil sælge produktionen fra OWP West, Borkum Riffgrund West 2 og He Dreit parker til markedspris. Den fjerde park, Gode Wind 3 , blev tildelt Dong med en præmie på € 60 / MWh . Markedsprisen udgjorde i gennemsnit 29 € / MWh i 2016. Disse meget lave priser, der ikke inkluderer omkostningerne ved forbindelse til netværket, kan forklares med den lange frist for idriftsættelse af parkerne.: 2024, som giver leverandører tid til at udvikle den næste generation af turbiner, hvis effekt skal være 13 til 15 MW mod 8 til 9 MW for nuværende møller; derudover er vindregimet særligt gunstigt for disse parker, som også vil drage fordel af synergier med de omkringliggende parker, der drives af Dong; endelig har Tyskland planlagt sine udbud indtil 2030 og sikret kandidaterne en forretningsmængde, der giver dem mulighed for at sænke deres priser; staten, der tager sig af tekniske risikostudier.
I Det Forenede Kongerige opnåede en indkaldelse af tilbud til offshore kraftværker, hvis resultater blev offentliggjort i september 2017, for to projekter en garanteret salgspris på £ 57,5 / MWh og for en tredje £ 74,75 / MWh ( € 82,8 / MWh ) -projekt, et godt stykke under £ 92,5 / MWh-satsen , som regeringen har lovet for det nye kernekraftværk Hinkley-Point.
Til sammenligning synes de garanterede priser for franske havvindprojekter ublu: 180 til 200 € / MWh . Det20. juni 2018, blev der opnået en aftale om genforhandling af vindmølleparkkontrakter tildelt i 2012 og 2014 til EDF, Engie og Iberdrola: det giver mulighed for "en reduktion af det offentlige tilskud på 40% og en justering af taksterne på 30%" til køb af elektricitet. Til gengæld afholdes omkostningerne ved tilslutning af vindmølleparkerne af RTE, dvs. 10% af de samlede omkostninger ved hvert projekt; dette reducerer gevinsten på subsidier fra 40% til 33%.
I sommeren 2020 vandt et Shell-Eneco-konsortium det tredje udbud af offshore vindkraft uden tilskud i Holland. Langsigtede private salgskontrakter vokser: ifølge BloombergNEF blev 6,5 GW af sådanne aftaler underskrevet i 2020.
Omkostninger pr. KWhIfølge European Wind Energy Association (EWEA) var omkostningerne pr. Produceret kWh i kystområder (derfor meget blæsende) 0,088 € i midten af 1980'erne for en 95 kW turbine ; det er 0,041 € for en 1 MW vindmølle i 2003. For nylig gav EWEA i 2009 for alle vindmøller en rækkevidde på 5 til 11 c € // kWh afhængigt af lokaliteter og typer af vindmøller.
Til sammenligning blev omkostningerne ved en nuklear kWh vurderet ved udgangen af 2011 af Revisionsretten til 0,04951 €; det skulle stige til € 0,0542 under hensyntagen til det investeringsprogram, som EDF har bebudet siden 2010 og forstærket efter Fukushima-atomulykken . Derudover varierede spotprisen pr. KWh baseret på EPEX SPOT- markedet mellem 4 og 6 c € i 2011-2012. En sammenligning af omkostningspriser kan dog kun foretages gyldigt ved at tage højde for de energilagringsenheder og back-up-anlæg, der er knyttet til produktionen af vindkraft.
I 2012 underskrev det brasilianske firma Casa dos Ventos et ordrebrev med Alstom på 68 ”ECO 122” vindmøller beregnet til energibrug. Den installerede 180 MW koster € 230 mio. , Hvilket bringer omkostningerne pr. Installeret kilowatt til € 1.270, dvs. inden for det prisinterval, der er angivet i EWEA-rapporten fra 2009 på € 1.000 til € 1.350 / kW .
En amerikansk undersøgelse (NREL) fra marts 2013 estimerer 2011-omkostningerne pr. KWh for et landmølleparkprojekt på 1,5 MW enhed til 7,2 USc (0,055 €) og for en offshore vindmøllepark på 3,6 MW- enhed til 22,5 USc ( 0,171 €) men vindforudsætningerne er meget optimistiske: belastningsfaktoren anslås til 37% for landflåden og 39% for offshore-flåden; han citerer også i slutningen af rapporten intervaller på 6 til 10 $ USc / kWh for jordbrug og 16,8 til 29,2 $ USc / kWh for offshore parker.
Omkostningerne pr. KWh vindkraft forventet til 2040 af den britiske komité for klimaændringer er 6 til 6,5 c € / kWh for landvind og 12 til 15 c € / kWh for havvind (med vindmøller 20 MW ).
Wind kWh-omkostninger i 2018 nærmer sig nettoprisen med et interval mellem $ 29 og $ 56 / MWh , hvilket er lavere end de fleste konventionelle produktionskilder. Det sidste offshore vindmønt, der blev vundet i Dunkirk, er på 44 € / MWh .
Ifølge Global Wind Energy Council ( GWEC) faldt udgifterne til vindkWh ( LCOE ) i gennemsnit med mere end 50% fra 2015 til 2019; især faldt omkostningerne til havvind med en tredjedel mellem 2018 og 2019. Men dette fald i omkostningerne skyldes det pres, som udbudsmekanismerne udøvede på producenter og underleverandører, hvilket forårsagede en hurtig konsolidering af udbuddet: antallet af vindmølleproducenter faldt fra 100 til 37, og de fem bedste har en markedsandel på to tredjedele. For eksempel førte intens konkurrence i 2017-budene i begyndelsen af 2019 til, at priserne faldt til $ 33,55 / MWh; disse lave priser blev brugt som lofter for efterfølgende bud; resultatet var et kraftigt fald i installerede volumener: 2,4 GW i 2019 mod 4,1 GW i 2018; ud af 17 GW, der blev auktioneret på 3 år, fandt næsten en tredjedel ikke en køber eller blev forladt efter auktionen; over 80% af de tildelte projekter blev forsinket med 6 til 12 måneder. Mere end 100 lande har arrangeret udbud, der stimulerer konkurrencen og fører til en markant forbedring af vindkraftens konkurrenceevne. Dette har fået regeringer til at søge støttefrie ordninger: Kina vil fjerne subsidier til vind på land så hurtigt som muligt.1 st januar 2021, og kommercielle projekter, der ikke er subsidierede, er i gang i Danmark og Storbritannien; auktioner over vindenergiprojekter uden tilskud er blevet organiseret i Tyskland siden 2017 og i Holland siden 2018.
GWEC kritiserer disse mønstre, fordi de ikke giver langsigtet prisudsigt. De øger risiciene og dermed kapitalomkostningerne. De eksisterende grossistmarkeder for elektricitet, der er designet til produktion i stor skala fra fossile brændstoffer eller nukleare med høje marginale omkostninger, er ikke velegnet til integration af store mængder ikke-kontrollerbare energikilder i nul marginale omkostninger. Markeder som Tyskland, Californien og Australien har oplevet de prisforvridninger, der opstår, når perioder med høj vedvarende produktion skaber overskud og trækker engrospriser til lave eller endda negative niveauer, og analytikere mener, at hyppige perioder med negative priser vil blive almindelige. Markeder vil sandsynligvis i stigende grad producere denne "kannibaliseringseffekt" fra vedvarende energi, og deres producenter vil blive udsat for stigende prisvolatilitet. Konkurrencemekanismer, der giver langsigtet synlighed, giver bedre stabilitet; de kunne være " kontrakter om forskel ", der tager hensyn til henvisningen til markedsprisen, samtidig med at der sikres garanteret indkomst over en lang periode. Andre markedsmekanismer såsom kontrakter om direkte salg af elektricitet med virksomheder eller andre store forbrugere har gjort det muligt at give producenterne en stabil indkomst: mere end 50 GW vedvarende energi er blevet markedsført på denne måde mellem 2008 og 2019, inklusive 19,5 GW i 2019.
Markedsreform er afgørende for, at der i priserne kan tages hensyn til alle de positive og negative virkninger af energikilder: netomkostninger, balanceringsomkostninger, forurenende emissioner, fleksibilitetsbehov i energisystemer, sociale effekter og miljø. Især skal drivhusgasemissioner tages i betragtning gennem en kulstofafgift eller andre mekanismer.
Vindkraftproduktion fra de fem førende lande
Kilde: International Energy Agency ; 2019: IEA og BP
I 2018 udgjorde global vindkraftproduktion 1.273,4 TWh , en stigning på 12,4%; det repræsenterede 4,8% af den samlede elproduktion.
BP estimerer den globale vindproduktion til 1.270,3 TWh i 2018 (+ 12,7%) og 1.429,6 TWh i 2019 ( + 12,6%), dvs. 5,3% af den samlede elproduktion: 27,004,7 TWh .
Land | 1990 | 2000 | 2010 | 2015 | 2017 | 2018 | 2019 | % 2019 |
Variation 2019/2010 |
aktiemix 2019 * |
Kina | 0,002 | 0,6 | 44,6 | 185,8 | 295,0 | 365,8 | 405,7 | 28,4% | + 810% | 5,4% |
Forenede Stater | 3.1 | 5.6 | 95.1 | 193,0 | 257,2 | 277,9 | 303.4 | 21,2% | + 219% | 6,9% |
Tyskland | 0,07 | 9.4 | 38,5 | 80,6 | 105,7 | 110,0 | 126,0 | 8,8% | + 227% | 20,4% |
Indien | 0,03 | 1.7 | 19.7 | 35.1 | 51.1 | 60.3 | 66,0 | 4,6% | + 235% | 4,1% |
UK | 0,01 | 0,9 | 10.2 | 40.3 | 50,0 | 57.1 | 64.1 | 4,5% | + 528% | 19,8% |
Brasilien | - | 0,002 | 2.2 | 21.6 | 42.4 | 48,5 | 56,0 | 3,9% | + 2445% | 8,9% |
Spanien | 0,014 | 4.7 | 44.3 | 49.3 | 49.1 | 50,8 | 55.6 | 3,9% | + 26% | 20,3% |
Frankrig | - | 0,08 | 9.9 | 21.4 | 24.7 | 28.5 | 34.6 | 2,4% | + 249% | 6,1% |
Canada | - | 0,3 | 8.7 | 27,0 | 28.8 | 29.7 | 34.2 | 2,4% | + 293% | 5,2% |
Kalkun | 0 | 0,03 | 2.9 | 11.7 | 17.9 | 19.9 | 21.8 | 1,5% | + 652% | 7,2% |
Italien | 0,002 | 0,6 | 9.1 | 14.8 | 17.7 | 17.5 | 20.2 | 1,4% | + 122% | 6,9% |
Sverige | 0,006 | 0,5 | 3.5 | 16.3 | 17.6 | 16.6 | 19.8 | 1,4% | + 466% | 11,8% |
Australien | 0 | 0,06 | 5.1 | 11.5 | 12.6 | 15.2 | 17.7 | 1,2% | + 247% | 6,7% |
Mexico | 0 | 0,02 | 1.2 | 8.7 | 10.4 | 13.1 | 17.6 | 1,2% | + 1367% | 5,3% |
Danmark | 0,6 | 4.2 | 8.7 | 14.1 | 14.8 | 13.9 | 16.1 | 1,1% | + 106% | 55,2% |
Polen | 0 | 0,005 | 1.7 | 10.9 | 14.9 | 12.8 | 15,0 | 1,0% | + 804% | 9,2% |
Portugal | 0,001 | 0,17 | 9.2 | 11.6 | 12.2 | 12.6 | 13.7 | 1,0% | + 50% | 25,9% |
Verden i alt | 3.9 | 31.3 | 342,2 | 833,7 | 1132,8 | 1.273,4 | 1.430 | 100,0% | + 319% | 5,3% |
% elec. | 0,03 | 0,2 | 1.6 | 3.4 | 4.4 | 4.7 | 5.3 | |||
Kilde: International Energy Agency . * aktiemiks = andel af vindkraft i landets elproduktion. |
Den installerede kapacitet er ikke en pålidelig indikator for sammenligninger mellem de forskellige energisektorer eller mellem lande, fordi en MW, der kontinuerligt anvendes i et atom-, kul- eller gaskraftværk, producerer to til fem gange mere end en MW vindmøller, som kun fungerer, når vinden blæser hårdt nok; lande, der kun bruger vindmøller på de blæsende steder , såsom USA, har et produktions-til-installeret kapacitetsforhold , der er dobbelt så højt som dem, der installerer vindmøller, selv på steder med lidt vind, såsom USA. 'Tyskland; offshore vindmøller har også en gennemsnitlig belastningsfaktor, der er dobbelt så stor som vindmøller på land; Endelig inkluderer nogle lande som Kina i deres installerede kapacitetsstatistikker vindmøller, der er afsluttet, men endnu ikke er forbundet med nettet.
Ifølge Global Wind Energy Council ( GWEC) blev der installeret 93 GW vindmøller i 2020, en stigning på 53% sammenlignet med 2019, heraf på land og 6,1 GW til søs. Global installeret kapacitet nåede 743 GW ved udgangen af 2020, en stigning på 14%. Kinas markedsandel var 56% i 2020 efterfulgt af USA's: 18%; derefter kommer Brasilien (3%), Holland (2%), Tyskland (2%). Europas andel er 16%.
I landvind nåede nye installationer 86,9 GW , en stigning på 59%, hvilket bragte den globale installerede kapacitet til 707,4 GW . Denne stærke vækst skyldtes primært de to hovedmarkeder: Kina 68,6 GW og USA 17 GW . I Kina blev installationer fremskyndet ved meddelelsen om ophør af tilskud til1 st januar 2021 ; ud over dette skal projekter opnå nettoparitet baseret på den regulerede pris på elektricitet fra kulfyrede kraftværker i hver provins. I USA ansporede den annoncerede afslutning af Production Tax Credit (PTC) idriftsættelse, men i december 2020 udvidede senatet PTC med en reduceret sats til 60% af det tidligere niveau. Brasilien ligger på tredjepladsen med 2,3 GW , efterfulgt af Norge (1,53 GW ) og Tyskland (1,43 GW ).
Offshore vindmarkedet oplevede et mindre fald i 2020: 6.068 MW blev installeret sammenlignet med 6.243 MW i 2019.
Nye installationer i 2019 anslås af GWEC til 60,4 GW , en stigning på 19% sammenlignet med 2018; landvinden steg med 17% til 54,2 GW , mens havvind sprang til 6,1 GW , hvilket bragte sin andel til 10%. I landvind førte regionen Asien-Stillehavet markedet med 27,3 GW ; det europæiske marked voksede med 30% på trods af et fald på 55% i Tyskland takket være den stærke vækst af installationer i Spanien, Sverige og Grækenland. I havvind sprang det kinesiske marked med 45%. Markedsmekanismerne fortsatte med at dominere: over hele verden nåede bud op på 25 GW for landvind og 15,8 GW for offshore-projekter, mere end det dobbelte af volumenet i 2018. Kontrakter Langsigtet salg til virksomheder voksede 30% og nåede 9 GW .
I landvindkraft installerede Kina, det førende marked siden 2008, 23,76 GW , langt foran USA (9,14 GW ), Indien (2,38 GW ), Sverige (1,59 GW ), Frankrig (1,34 GW ), Mexico (1,28 GW) ) og Tyskland (1,08 GW ). Kina er for andet år førende offshore-installationer med 2,39 GW foran Storbritannien (1,76 GW ).
De fem største markeder i 2019 var Kina (43,3% af det samlede antal i verden), USA (15,1%), Storbritannien (4%), Indien (3,9%) og Spanien (3,8%). Regionen Asien og Stillehavet udgjorde 50,7%, Europa 25,5%, Nordamerika 16,1%, Latinamerika 6,1% og Afrika (+ Mellemøsten) 1, 6%.
På onshore wind market (54,2 GW ) fortsatte Kina med at dominere med 23,8 GW , efterfulgt af USA (9,1 GW ), Indien (2,4 GW ), Spanien (2,3 GW ) og Sverige (1,6 GW ). Det kinesiske marked oplevede i 2018 introduktionen af udbudssystemet, derefter i 2019 en ny reform, der præsenterede en køreplan mod et "subsidiefrit" system fra1 st januar 2021. I 2019 kom 35% af nye installationer fra markedsbaserede mekanismer, som i 2018; På trods af den manglende succes med 2019-budene i Tyskland og Indien blev 14,5 GW tildelt på auktioner uden for Kina, det samme niveau som i 2018.
Historiske årlige installationer fra 1996 til 2020:
Land | 1997 | 2000 | 2005 | 2010 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kina | 146 | 352 | 1.266 | 41.800 | 145,362 | 168.732 | 188,392 | 210,247 | 236.320 | 288.320 | |
Forenede Stater | 1.673 | 2.564 | 9,149 | 40.200 | 73.991 | 82.060 | 89.077 | 96.518 | 105.466 | 122.317 | |
Tyskland | 2,081 | 6.095 | 18.500 | 27,191 | 44 941 | 50 019 | 55.719 | 59.314 | 61.404 | 62.850 | |
Indien | 940 | 1.267 | 4.430 | 13,065 | 25 088 | 28.700 | 32 938 | 35,129 | 37.506 | 38,625 | |
Spanien | 427 | 2.535 | 10.028 | 20 623 | 23.025 | 23.075 | 23.100 | 23,594 | 25.742 | 27,328 | |
UK | 319 | 409 | 1.353 | 5 204 | 13.809 | 14.602 | 19 835 | 20 964 | 23,340 | 23 937 | |
Frankrig | 10 | 68 | 757 | 5.970 | 10.505 | 12.065 | 13.759 | 15.307 | 16 643 | 17 946 | |
Brasilien | 3 | 22 | 29 | 931 | 8,726 | 10.741 | 12 769 | 14.707 | 15 452 | 17.750 | |
Canada | 25 | 137 | 683 | 4.008 | 11,219 | 11.898 | 12 240 | 12 816 | 13.413 | 13 577 | |
Italien | 103 | 427 | 1.718 | 5 797 | 8 975 | 9 227 | 9 766 | 10,230 | 10,512 | 10.543 | |
Sverige | 127 | 241 | 509 | 2 163 | 6.029 | 6.494 | 6,611 | 7.300 | 8,984 | 9 811 | |
Kalkun | 19 | 201 | 1.329 | 4.694 | 6.091 | 6,872 | 7.370 | 8.056 | 9.280 | ||
Australien | 4 | 30 | 579 | 2.020 | 4 187 | 4 312 | 4 813 | 5 362 | 6.199 | 7.296 | |
Mexico | 3.073 | 3.527 | 4.006 | 4 935 | 6 215 | 6,789 | |||||
Polen | 2 | 5 | 73 | 1180 | 5.100 | 6 355 | 5.848 | 6 116 | 6 112 | ||
Danmark | 1.066 | 2.417 | 3 128 | 3.749 | 5.064 | 5.230 | 5 486 | 5 766 | 5.917 | ||
Portugal | 38 | 83 | 1.022 | 3.706 | 5.050 | 5.316 | 5.313 | 5 172 | 5,242 | ||
Holland | 319 | 440 | 1.224 | 2 269 | 3.443 | 4.328 | 4,202 | 4 393 | 4.463 | ||
Irland | 53 | 119 | 495 | 1428 | 2,446 | 2 701 | 3 318 | 3.676 | 4.127 | ||
Japan | 18 | 142 | 1.040 | 2.304 | 3.038 | 3 230 | 3 399 | 3.661 | 3 921 | 4 373 | |
Rumænien | 0 | 1 | 462 | 2 976 | 3.024 | 3.030 | 3 261 | 3 826 | |||
Østrig | nd | 2 404 | 2.632 | 2 887 | 2 878 | 3.607 | |||||
Belgien | nd | 2.229 | 2.378 | 2 806 | 3 133 | 3.159 | |||||
Chile | nd | nd | nd | 1.619 | 2 145 | 2 829 | |||||
Sydafrika | nd | 1.053 | 1.473 | 2.085 | 2.085 | 2.085 | 2,465 | ||||
Verden i alt | 7 482 | 18.040 | 59 135 | 194 680 | 432680 | 487 657 | 540.432 | 590 589 | 650 199 | 742 689 | |
2018-19: GWEC og Eurobserv'ER for Europa |
I 2016 bremsede det globale vindenergimarked sin vækst med 54 GW installeret i løbet af året; Kina forblev i spidsen med 23,3 GW mod 30 GW i 2015, et år præget af et rush før gennemførelsen af garanterede toldnedsættelser; i USA bringer 8,2 GW i brug flåden til 82 GW ; Den Europæiske Union installerede 12,5 GW , inklusive 5,4 GW i Tyskland og 1,5 GW i Frankrig.
I 2014: (52,13 GW ibrugtagning minus 0,56 GW i nedlukning; i 2013 havde idriftsættelse været tæt på 37 GW ; markedet sprang derfor med 41%; kraften installeret i EU i 2014 var 12,44 GW . Asien repræsenterede 50,2% af markedet, Europa 25,8% og Nordamerika 13,9%; andre regioner vinder fart med i alt 10,1%. For første gang overstiger Asiens kumulative kraft Europas med 142,1 GW (38,3%) mod 135,6 GW (36,5% ), Nordamerika på i alt 77,95 GW (21%). Kina alene har installeret 23,35 GW eller 45% af verdensmarkedet efterfulgt langt efter af Tyskland: 6,2 GW og USA: 4,85 GW .
Ved udgangen af 2013 nåede den installerede globale vindkraft 318,6 GW , en stigning på 35,6 GW på et år (+ 12,4%), hvoraf 11,3 GW for Den Europæiske Union ; markedet bremsede kraftigt for første gang i historien om vindkraftens industrielle æra: installationer i 2012 udgjorde i alt 44,2 GW , inklusive 11,8 GW for EU; dette markedsnedgang skyldes hovedsageligt det amerikanske markeds sammenbrud (1.084 MW mod 13.078 MW i 2012) på grund af den meget sene fornyelse af det føderale incitamentsystem; det europæiske marked svækkede en smule på grund af flere regeringers vedtagelse af nye mindre gunstige politikker; på den anden side repræsenterer Kina alene næsten halvdelen af verdensmarkedet: 16,1 GW . Europa havde en markedsandel på 34,1% i 2013 bag det asiatiske marked (51,2% mod 35,6% i 2012) og langt foran det nordamerikanske marked, der faldt til 9,3% mod 31,4% i 2012. Europa er dog fortsat i føringen for total strøm i drift: 38,3% mod 36,4% for Asien og 22,3% for Nordamerika.
I 2010 detonerede Kina De Forenede Stater med 42 GW installeret kapacitet mod 40 GW .
I 2008 blev USA det første land for vindkraftkapacitet med 25.170 MW installeret foran Tyskland (23.902 MW ). Denne sektor beskæftigede ca. 85.000 amerikanere på det tidspunkt.
Installationer og installeret kapacitet til søsDer er to typer offshore-installationer: vindmøller, der er fastgjort til havbunden, tæt på kysten, og flydende vindmøller længere væk og drager fordel af stærkere og mere regelmæssige vinde.
Havvindmølleparker ( havvind ) spiller en voksende rolle i udviklingen af vindkraft, især i Europa og Kina. Ifølge GWEC nåede den installerede havvindkraft 35.293 MW ved udgangen af 2020, hvoraf 10.206 MW i Storbritannien, 9.996 MW i Kina, 7.728 MW i Tyskland, 2.611 MW i Holland, 2.262 MW i Belgien og 1.703 MW i Danmark. Nye installationer for 2020 udgjorde 6.068 MW , heraf 3.060 MW i Kina, 1.493 MW i Holland, 706 MW i Belgien, 483 MW i Storbritannien, 237 MW i Tyskland og 60 MW i Sydkorea. Syd. Mere end 7 GW af tilbud på offshore-projekter blev lanceret i 2020, hvoraf 5,5 GW organiseret af de amerikanske stater New Jersey, New York og Rhode Island, 0,8 GW af Danmark og resterne af Japan, som forudsiger 30 til 45 GW af offshore vind inden 2040.
Offshore vindmarkedet slog sine tidligere rekorder i 2019 med 6.145 MW nye installationer; dets andel af det globale vindkraftmarked er steget fra 5% til 10% på fem år. Kina fortsatte med at føre med 2.395 MW efterfulgt af Det Forenede Kongerige (1.764 MW ) og Tyskland (1.111 MW ). Det britiske udbud af kontrakter om forskelle i september 2019 resulterede i en prisreduktion på 30% sammenlignet med 2017, med priser på £ 39-41 / MWh (i 2012-priser). I Holland vandt Vattenfall det andet hollandske "zero subsidie" -udbud i juli 2019 (760 MW ). I USA blev offshore leveringsmålet hævet fra 9,1 GW i 2018 til 25,4 GW i 2019; mindst 15 projekter forventes taget i brug inden 2026. Taiwan har tilsluttet sin første kommercielle havmøllepark til nettet; dets mål med offshore-installationer i 2025 er 5,6 GW, og yderligere 10 GW skal installeres mellem 2026 og 2035. I Japan gennemføres det første offshore vindmølle-udbud i slutningen af 2020.
Ifølge EurObserv'ER udgjorde den installerede kapacitet til søs i Europa 21,8 GW ved udgangen af 2019, en stigning på 3,05 GW eller + 16,3% på et år mod 2,97 GW installeret i 2018. De vigtigste lande med offshore vindkraft var Det Forenede Kongerige (9,78 GW ), Tyskland (7,51 GW ), Danmark (1,7 GW ), Belgien (1,55 GW ) og Holland (0,96 GW ).
Ved udgangen af 2019 nåede den installerede kapacitet til offshore vindkraft 29.136 MW , hvoraf 9.723 MW i Storbritannien, 7.493 MW i Tyskland, 6.838 MW i Kina, 1.703 MW i Danmark, 1.556 MW i Belgien, 1118 MW i Holland, 310 MW i resten af Europa, 73 MW i Sydkorea, 292 MW i andre asiatiske lande og 30 MW i USA; parkens vækst i 2019 var 6.145 MW , inklusive 2.395 MW i Kina, 1.764 MW i Storbritannien, 1.111 MW i Tyskland, 370 MW i Belgien, 374 MW i Danmark og 123 MW i Asien eksklusive Kina.
I slutningen af 2018 nåede den installerede kapacitet til offshore vindkraft til 22.997 MW (18.658 MW i 2017), hvoraf 7.963 MW i Storbritannien, 6.382 MW i Tyskland, 4.443 MW i Kina, 1.329 MW i Danmark, 1.186 MW i Belgien, 1.118 MW i Holland, 302 MW i andre europæiske lande, 73 MW i Sydkorea, 171 MW i andre asiatiske lande og 30 MW i USA; parkens vækst i 2019 var 4.348 MW (4.472 MW i 2017), inklusive 1.655 MW i Kina, 1.312 MW i Storbritannien, 969 MW i Tyskland, 309 MW i Belgien, 61 MW i Danmark og 35 MW i Sydkorea.
Ifølge EurObserv'ER nåede produktionen i 2019 op på 426 TWh (362,5 TWh uden for Det Forenede Kongerige), inklusive 70,6 TWh til søs (40 TWh uden for Storbritannien) takket være 12,24 GW nye installationer (10,06 GW ekskl. Storbritannien) minus 208 MW nedlukning, hvilket bringer den europæiske installerede kapacitet til 191,5 GW (167,58 GW ekskl. Storbritannien) inklusive 21,8 GW til søs (12,0 GW ekskl. UK). Elproduktionen steg på et år med 48,5 TWh eller 12,85%, en stigning dels som følge af genstart af udviklingen af vindkraft i Spanien: +2,15 GW og en stærk acceleration i Sverige: +1, 68 GW og i Grækenland: +0,73 GW ; på den anden side faldt nye vindmølleinstallationer på land i Tyskland for første gang siden 2008 (963 MW ) under GW og faldt i Frankrig: +1,36 GW i 2019 mod +1,58 GW i 2018. Nye havvindmølleanlæg nåede 3,05 GW sammenlignet med 2,97 GW i 2018.
I 2018 udgjorde produktionen 379,3 TWh , hvoraf 57,3 TWh til søs takket være 10,05 GW nye installationer (mod 14,78 GW i 2017) minus 345 MW nedlukning, hvilket bringer den europæiske installerede kapacitet på 178,95 GW ifølge EurObserv ' ER . Elproduktionen steg på et år med 16,9 TWh eller 4,7%, en beskeden stigning på grund af sammentrækningen af de tre hovedmarkeder: Tyskland, Storbritannien og Frankrig.
I 2016 repræsenterede den europæiske vindmøllepark (den anden i verden) 153,7 GW og 10,4% af kontinentets elforsyning, hvilket oversteg kapaciteten i summen af kulfyrede kraftværker.
I 2020 er Amerika rangeret 3 th største kontinent i installeret vindkapacitet med 169 800 MW , eller 22,9% af den samlede globale, 122.317 MW i USA, 17.750 MW i Brasilien, 13.577 MW i Canada, 6789 MW i Mexico, 2829 MW i Chile og 2.618 MW i Argentina. Nye installationer for 2020 udgør 21.762 MW eller 23,4% af verdensmarkedet, herunder 16.205 MW i USA, 2.297 MW i Brasilien, 1.014 MW i Argentina, 684 MW i Chile, 574 MW i Mexico og 165 MW i Canada.
Nye installationer i 2019 udgør 13.437 MW eller 22,1% af verdensmarkedet, herunder 9.143 MW i USA, 1.281 MW i Mexico, 931 MW i Argentina, 745 MW i Brasilien, 597 MW i Canada og 526 MW i Chile.
Nye installationer i 2018 udgør 11.891 MW eller 23,5% af verdensmarkedet, herunder 7.588 MW i USA, 1.939 MW i Brasilien, 929 MW i Mexico, 566 MW i Canada og 445 MW i Argentina.
I løbet af 2017 steg denne installerede kapacitet med 10.414 MW (Nordamerika: 7.836 MW , Latinamerika: 2.578 MW ), dvs. + 9,2% og 19,8% af verdens samlede idriftsættelse af året. USA forbliver stort set i spidsen med 89.077 MW eller 72,3% af det samlede kontinent for det amerikanske kontinent; de 7.017 MW, de bestilte i 2017, repræsenterer 67% af det samlede USA.
De andre lande med en betydelig vindmøllepark er:
I 2017 havde følgende lande en bemærkelsesværdig flåde:
Colombia, der i 2020 kun har 19,5 MW vindkraft (Jepírachi vindmøllepark), tildelte 2,27 GW vindprojekter i sine to første udbud i 2019; deres idriftsættelse forventes fra 2022. I slutningen af 2020 er 3,16 GW af vindprojekter godkendt. En ny udbudsbekendtgørelse annonceres i første halvdel af 2021. Afdelingen La Guajira i den nordlige del af landet er en af de mest gunstige vindmølleparker i Latinamerika med et potentiale, som Verdensbanken estimerer til 18 GW. , men der skal bygges en linje på 470 km ved 500 kV for at overføre den producerede elektricitet i denne region til forbrugscentrene. Et projekt er under undersøgelse for et havvindmøllepark på 200 MW ud for Cartagena , hvis idriftsættelse er planlagt til slutningen af 2025.
I 2020 konsoliderede Asien-Stillehavsregionen sin position øverst på placeringen af kontinenter efter installeret vindkraft med 346.700 MW eller 46,7% af verdens samlede, inklusive 288.320 MW i Kina, 38.625 MW i Indien og 7296 MW i Australien. Nye installationer udgjorde 55.666 MW eller 59,9% af verdensmarkedet, inklusive 52.000 MW i Kina, 1.119 MW i Indien og 1.097 MW i Australien. Regionen ejer 10.414 MW havvindmølleparker eller 29,5% af verdens samlede, inklusive 9.996 MW i Kina; Der blev installeret 3.120 MW i 2020, herunder 3.060 MW i Kina.
I 2019 udgjorde nye installationer 30.612 MW eller 51% af verdensmarkedet, herunder 26.155 MW i Kina, 2.377 MW i Indien og 837 MW i Australien.
I 2018 steg denne installerede kapacitet med 26.158 MW eller 51,6% af verdensmarkedet inklusive 21.855 MW i Kina, 2.191 MW i Indien og 549 MW i Australien.
I løbet af 2017 steg denne installerede kapacitet med 24.447 MW , dvs. + 12% og 46,5% af den samlede samlede idriftsættelse for året. Kun Kina repræsenterer med sine 188.232 MW 82,4% af det samlede antal installerede i Asien ved udgangen af 2017 og 79,8% af installationerne for året. Indien følger langt bagud med 32.848 MW (14,4% af kumulativ og 17% af stigning).
De andre lande med en betydelig vindmøllepark i slutningen af 2019 er:
Vindkraft installeret i Afrika steg med 12,8% i 2020, fra 6.454 MW ved udgangen af 2019 til 7.277 MW ved udgangen af 2020, hvoraf 2.465 MW i Sydafrika og 1.465 MW i Egypten. Nye installationer for 2020 var 823 MW , hvoraf 515 MW var i Sydafrika.
Denne vindkraft steg med 16,5% i 2019. Tilsætningen i 2019 var 944 MW , inklusive 262 MW i Egypten.
Stigningen var 20% i 2018. Tilskuddene i 2018 var 962 MW , hvoraf 380 MW i Egypten og 310 MW i Kenya.
Vindkraft steg med 16% i 2017 (12% i 2016, 30% i 2015, 58% i 2014); mere end halvdelen af det 934 MW spring i 2014 skete i Sydafrika: +560 MW og næsten en tredjedel i Marokko: +300 MW ; i 2015 bidrog Sydafrika med 64% til væksten i den afrikanske flåde med +483 MW efterfulgt af Etiopien: +153 MW ; i 2016 blev alle idriftsættelser udført i Sydafrika: +418 MW ; det samme i 2017: +621 MW .
De vigtigste producenter af vindenergi i verden i slutningen af 2007 var:
30. juni 2013
Stigningen i prisen på fossile brændstoffer har gjort vindforskning mere attraktiv for investorer.
Den teknologi, der for tiden er mest brugt til at fange vindenergi, bruger en propel på en vandret akse. Nogle prototyper bruger en lodret rotationsakse: en ny teknologi med lodret akse er Kite-vindgeneratoren (inspireret af kitesurfing ), som for at fange den stærkest mulige vind bruger kabler og vinger, der kan nå 800/1 000 m høje.
Den vandrette akseteknologi har nogle ulemper:
De nye vindmøller, der er under udvikling, sigter mod at resultere i en teknologi, der er fri for støj, ujævnhed og skrøbelighed fra bladmøller, samtidig med at den kan bruge vinden uanset retning og styrke. Mange varianter undersøges ved reelle livsstørrelsestest. Nogle vindmøller er små (3 til 8 m brede, 1 til 2 m høje) med det formål at være i stand til at installere dem på tagterrasser i flerfamiliehuse i byer eller på taget af industribygninger og kommercielle, ved magt spænder fra et par kilowatt til et par snesevis af kilowatt med gennemsnitlig effekt. Deres rotationshastighed er lav og uafhængig af vindens hastighed. Deres effekt varierer med kuben af vindhastigheden (vindhastigheden hævet til kraften 3): når vindhastigheden fordobles, multipliceres effekten med 8. Vindhastigheden kan variere fra 5 km / t til mere end 200 km / h uden at kræve "fjerning" af knivene .
Effektivitet af vindmøllerVindmøller er kendetegnet ved deres effektivitet som en funktion af vindhastighed. Aktuelle vindmøller har en kurve, der er begrænset og begrænset til vind på mindre end 90 km / t .
Ademe bestilte en rapport fra Climpact. Resultaterne af denne rapport indikerer, at vindene, der anvendes til vindenergiproduktion, forventes at falde med næsten 10% inden 2100 som et resultat af den globale opvarmning.
Installationen af vindmølleparker til søs er en af udviklingsstierne i denne sektor: det minimerer syns- og kvartergener, og belastningsfaktoren er bedre takket være en stærkere og mere konstant vind end på land. For eksempel viste et sted i Nordsøen drift 96% af tiden, hvilket tillod en gennemsnitlig belastningsfaktor på 0,37. Denne løsning muliggør den gradvise tekniske udvikling af meget kraftige vindmøller.
Således er vindkraftproduktion til søs større end på land med tilsvarende nominel effekt. Gennemsnittet er 2.500 MWh pr. Megawatt installeret til søs i stedet for 2.000 MWh pr. Megawatt installeret på land. I maritime områder, der geografisk er meget gunstige for vindkraft, viser undersøgelsesestimater potentialet for ekstreme tilfælde på 3.800 MWh pr. Installeret MW. Men investeringsomkostningerne forbliver i gennemsnit 20% højere end for såkaldte "konventionelle" vindmøller.
Der planlægges forskellige løsninger til reduktion af omkostningerne ved produceret kilowatt-time. Blandt de undersøgte løsninger kan vi bemærke:
Planerne for fremtidige havvindmøller inden 2010 sigter mod en effekt på 10 MW pr. Enhed med en bladdiameter på 160 meter.
De første havmølleparker blev bygget mindre end 35 m dybt og 40 km fra kysten; nye projekter bevæger sig længere og længere væk (op til 100 km ) og begiver sig ud på dybt vand (op til 50 m ) dybe vandprojekter er især talrige i Japan (ni projekter), Frankrig (fem projekter), Spanien (fem), Norge (fire) og USA (fire).
En mulighed for at reducere investeringsomkostningerne pr. Installeret kilowatt kan i sidste ende være at koble en havvindmølle og en eller flere tidevandsmøller til den samme pylon .
I Frankrig annoncerede Compagnie du vent i november 2006 sit Deux Côtes- vindmølleprojekt, et sæt på 141 vindmøller på i alt 705 MW , 14 km fra Seine-Maritime og Somme. I England har London Array- konsortiet et projekt 20 km fra Themsens munding, hvilket ville repræsentere 271 vindmøller med en effekt på op til 1000 MW . Med det yderligere Thanet-projekt skal der nu installeres 1.800 MW i Themses flodmunding. Det britiske Triston Knol-projekt vil producere 1.200 MW .
Det norske firma Norsk Hydro, der specialiserer sig i offshore olie- og gasudnyttelse, udvikler et koncept baseret på flydende olieplatforme. Princippet er at montere vindmøllen på en flydende betonboks (forankret med kabler, 200 til 700 m dyb). Dette projekt ville revolutionere havvindkraft, fordi det ville gøre det muligt ikke længere at bekymre sig om dybde og derfor installere kæmpe marker (op til 1 GW installeret kraft) langt fra kysten. Dette vil også reducere prisen på havmølleparker, undgå opførelse af dyre undervandsfundamenter og reducere drivhusgasemissioner på grund af installationen af fundamenterne.
Urban vindkraft er et koncept for installation og drift af vindmøller i et bymiljø. Urban vindkraft er på udkig efter kompakte vindmøller, der er i stand til at tilbyde decentral elproduktion , som ikke involverer transport og de genererede tab.
Der er gjort store fremskridt inden for byvindmøller, mange innovationer er opstået, og antallet af vindmølleinstallationer i byer er stigende. Det vigtigste kendetegn for en bymølle er fraværet af en forpligtelse til orientering i forhold til vindretningen. I byen forstyrres vindene meget af miljøet (bygninger ...), det er derfor nødvendigt, at vindmøllen ikke konstant skal søge vindretningen, ellers reduceres dens produktion kraftigt. Installation af vindmøller med lodret akse synes for øjeblikket at være den mest egnede løsning i et bymiljø.
Designerne udviklede også prototyper, hvorpå der ikke længere er vinger som for en propel til flyvemaskiner, men en rotor fastgjort i begge ender udstyret med vinger til at give et konstant drejningsmoment uanset deres position i forhold til vindaksen. I nogle projekter tilføjes en ekstern stator til rotoren, et fast element beregnet til at afbøje vindens forløb for at optimere samlingens effektivitet. Vindmøllernes mekaniske design gør dem modstandsdygtige over for kraftig vind og frigør dem fra behovet for at blive lukket ned, når vinden overstiger 90 km / t . Deres produktion er næsten proportional med vindhastigheden op til mere end 200 km / t uden at begrænse niveauet som på konventionelle vindmøller. Nogle vindmøller integrerer endelig magnetisk levitation for at reducere friktion og dermed øge vindgeneratorens effektivitet.
Det europæiske direktiv 2009/28 / EF fra 2009 om vedvarende energi, der er en del af klimaenergipakken , kræver, at de 27 medlemsstater fremlægger deres nationale handlingsplan for vedvarende energi (NREAP). de 27 planer blev forelagt Europa - Kommissionen den4. januar 2011. Tilføjelsen af målene i disse planer for vindkraft giver i alt 213 GW installeret kapacitet i 2020 og producerer 495 TWh eller 14% af det samlede elbehov.
Det Europa-Kommissionen har også etableret sin egen basisscenariet som prognoser 222 GW installeret kapacitet i 2020, producerer 525 TWh , eller 14,2% af den samlede efterspørgsel elektricitet.
EWEA-fremskrivninger annoncerer for 2020 i Den Europæiske Union :
I 2030 planlægger EWEA 400 GW vindmøller (250 GW på land og 150 GW til søs), der producerer 1.154 TWh , hvoraf 591,3 TWh på land og 562,4 TWh til søs; andelen af vindkraft i elproduktionen ville derefter nå op på 28,5%.
Det Global Wind Energy Council (GWEC), i en 2012 undersøgelse, forudsagde tre scenarier, "reference (IEA nye politikker)", "moderat" og "avanceret", prognoser globale produktion i 2020 henholdsvis 1439 TWh , 1.863 TWh og 2821 TWh og i 2030 fra 2.412 TWh , 4.251 TWh og 6.678 TWh ; for Europa (OECD) forudsiger den 211 til 263 GW i 2020 og 288 til 397 GW i 2030.
Det tekniske uddannelsestilbud , ofte engelsktalende, udvides med udviklingen af sektoren (ca. 10.000 job forventes i Frankrig, hvis vindkraft fortsætter med at udvikle sig, især til søs). Vindkraft på havet kræver særlige kvalifikationer, herunder med hensyn til sikkerhed, korrosion risikostyring, foregribelse af vejret begrænsninger, neddykket arbejde, risici forbundet med undersøiske ammunition , etc.
En multikriterieundersøgelse offentliggjort i 2008 i tidsskriftet Energy & Environmental Science betragter vindkraft som den sektor med den bedste samlede miljørekord . En vindmølle forbruger ikke ferskvand (adgang til ferskvand er et stort problem på verdensplan), kræver ikke pesticider, inducerer ikke termisk forurening. Det har et meget lavt overfladefodaftryk (tilstedeværelsen af en vindmølle er kompatibel med landbrugsaktiviteter) og en reduceret indvirkning på biodiversiteten. Den er desuden tilgængelig næsten overalt på en decentral måde. Det er ren energi , der ikke direkte producerer kuldioxid , svovldioxid , fine partikler , langlivet radioaktivt affald eller nogen anden form for luft- eller vandforurening på dets driftssted.
Ifølge den britiske tænketank Civitas ville vindkraft på grund af intermitteringen af dens produktion imidlertid resultere i flere drivhusgasemissioner end atomkraft og gas, fordi det kræver indkaldelse af andre energikilder. Energi som kul og gas, når vinden er for svag eller for stærk.
Produktion af elektricitet ved at konvertere vind-, hydraulik-, atom- eller termisk energi kræver generatorer, der indeholder magneter med høj effekt. I 2010, 5% af disse er af den permanente magnet typen og indeholde op til 2.700 kg af neodym pr vindmølle, forventes en andel for at nå 15 til 25% af vindmølleparken i 2015. Denne andel kan stige yderligere med udvikling. Af havvind , som i øjeblikket ikke kan klare sig uden permanente magneter.
Neodym, et metal, der hører til gruppen af sjældne jordarter , involverer imidlertid meget forurenende ekstraktion og især raffineringsprocesser. Producenter, som Enercon , er flyttet væk fra neodym til fordel for elektromagneter, og der er forskning i gang med at fremstille magneter uden neodym og andre sjældne jordarter.
I 2006 og derefter 2017 konkluderede en arbejdsgruppe fra National Academy of Medicine om vindmøller, at med hensyn til støjforurening :
Med hensyn til afstanden på 1.500 m anmodede arbejdsgruppen som en sikkerhedsforanstaltning og i afventning af konklusionen af de anmodede undersøgelser, at opførelsen af vindmøller med en effekt større end 2,5 MW blev suspenderet, når der indtil nu ikke var nogen onshore vindmølle med sådan kraft i Frankrig. Denne rapport anvender mere et forsigtighedsprincip uden videnskabeligt grundlag, fordi støj fra en vindmølle ikke er relateret til dens nominelle effekt. Derfor gennemføres akustiske undersøgelser systematisk som en del af en miljøpåvirkningsundersøgelse.
Den nyeste generation af maskiner har gjort betydelige fremskridt med hensyn til støjforurening og kan under specifikke omstændigheder med vindkraft og retning programmeres til at reducere påvirkningen af et nærliggende boligområde.
I Australien bemærkede børnelæge David Iser i marts 2005 tre tilfælde af "betydelige problemer" i en undersøgelse af 25 mennesker, der bor i en radius på 2 km fra en vindmøllepark.
En vindmølle producerer en støj på 55 dBA ved foden af sit tårn, hvilket svarer til et kontors lydmiljø. Dette støjniveau betragtes generelt som acceptabelt. Franske regler er ikke baseret på iboende støj, men på forestillingen om lydudvikling, det vil sige forskellen mellem det omgivende lydniveau og denne plus vindmøller. Dette er for at forblive under 5 dBA om dagen og 3 dBA om natten, uanset vindhastighed. Nye regler styrker dette kriterium ved at indføre forestillingen om spektral fremkomst, med fremkomstniveauer, der skal respekteres med frekvens (7 dB mellem 125 og 250 Hz , 5 dB mellem 500 og 4000 Hz ). Dette gør det til et af de strengeste regler i Europa.
Det 28. november 2009, Le Monde videregiver et dossier til "fordømte af vinden", der bor i nærheden af vindmøller og lider af "stress, kvalme, søvnløshed, svimmelhed, irritabilitet, depression ..." . Avisen indikerer, at "vidnesbyrdene akkumuleres på en foruroligende måde" .
Flere publikationer rapporterer om de skadelige sundhedseffekter af lave frekvenser og infralyd genereret af vindmølleparker. De oftest nævnte symptomer er kvalme, takykardi, tinnitus, søvnbesvær og koncentrationsevne. Meget lave frekvenser og infralyd tages i øjeblikket ikke i betragtning i Frankrig i konsekvensundersøgelser foreløbigt til installation af et vindmøllepark. ANSES blev således kontaktet for at undersøge dens virkninger.
Sammenlignet med de første vindmølleparker, meget tætte, ser de nye parker deres vindmøller mere adskilt, disse er større i størrelse og kraft. De mistede derfor deres overkoncentrerede udseende.
Vindenergi er genstand for debat i Frankrig mellem tilhængere, der kæmper for udvikling af vindkraftstrukturer, og modstandere, der kæmper for et moratorium for disse enheder, som de beskylder for at vanære landskabet og hvis nytte de sætter spørgsmålstegn ved.
Flere undersøgelser af vindmøller viser, at antallet af fugle, der dræbes af vindmøller, er ubetydeligt sammenlignet med antallet, der dør på grund af andre menneskelige aktiviteter ( jagt osv.). En anden undersøgelse foreslår, at trækfugle tilpasser sig forhindringer; disse fugle, der ikke ændrer deres rute og fortsætter med at flyve gennem en vindmøllepark, ville være i stand til at undgå knivene, i det mindste under undersøgelsesbetingelserne (svag vind og om dagen). I Storbritannien konkluderede Royal Society for the Protection of Birds , at: ”De tilgængelige beviser tyder på, at korrekt placerede vindmølleparker ikke udgør en væsentlig fare for fugle. "
I henhold til League for the Protection of Birds , med de dokumenterede undtagelser fra den kranede lapwing , den rødhale ridder og den sorte tailed godwit , synes mange arter at være i stand til at bruge rummet nær vindmølleparker til at rede.
Andre undersøgelser af vindmøller viser, at de kan have en betydelig indvirkning på fuglelivet:
Indtil nu relativt forsømt forårsager flagermus lignende bekymringer, især for større faciliteter: flagermusdødelighed stiger eksponentielt med tårnhøjde ifølge en undersøgelse fra 2007, mens fugldødeligheden forbliver stabil. Ud over risikoen for direkte kollision er flagermus faktisk følsom over for barotrauma forårsaget af knivens rotation. Dødeligheden af flagermus ved barotrauma eller kollision vurderes mellem 0 og 69 individer pr. Vindmølle og pr. År.
Hvis det ikke a priori er i modsætning til vindenergi, opfordrer fransk naturmiljøforening til bedre overvejelse af de risici, som fugle udsættes for.
Ifølge Science et Vie- magasinet fra januar 2019 skræmmer vindmøller rovfugle (ørne, høge, kongejægere osv.) Væk. De forstyrrer følgelig fødekæden (for eksempel er firben overbefolket i disse områder). Artiklen viser, at ifølge Maria Thaker, forsker i biologi, viser flere undersøgelser, at vindmølleparker ændrer økosystemer.
I en artikel, der blev offentliggjort i tidsskriftet Ecology and Evolution , foreslår norske forskere en løsning for at begrænse vindmøllernes direkte indvirkning på fugle. Ved at male et af de tre blade sort, ville de have reduceret dødsfaldet hos havørne med 70% . Ifølge forfatterne skifter skiftevis hvidt og sort i rotation vindmøller mere synlige for rovfugle. Imidlertid ville enheden være meget mindre effektiv til at kontrollere døden for små passerines . Derudover er maling af vindmøller ineffektiv om natten og ændrer ikke de indirekte problemer, der plager arter, såsom tab af levesteder , stress og reduceret reproduktionssucces. Ifølge Kévin Barré, forsker ved Concarneau ved Centre for Ecology and Conservation Sciences, ”dræber vindmøller bestemt langt færre fugle om året end andre trusler, såsom motorveje eller katte. De er bare nyere i landskabet. Vi er mindre vant til det. Det er lettere at kritisere dem. " .
Vindmøller vil bidrage lokalt til opvarmningen af jordens overflade. Power alle amerikanske energi gennem vindmøller ville hæve jordtemperaturen på 0,24 ° C . Stigningen i temperatur ville være mere mærkbar i løbet af natten.
Vindmøller er blevet beskyldt for potentiel interferens med militære radarer til påvisning af lavtflyvende fly eller for vejrradarer til påvisning af nedbør . Faktisk udgør vindmøller en hindring for udbredelsen af bølgen. Afhængig af vindmølleparkens nærhed og tæthed kan dette udgøre en større blokering i lav højde, hvilket giver et gråt område i dataene. Når bladene roterer, bemærker radaren desuden deres bevægelseshastighed, og behandlingen af dataene ved Doppler- filtrering kan ikke skelne dem fra et bevægeligt mål.
En vindmølles fodaftryk under konstruktionen repræsenterer cirka 1.000 m 2 (200 m 2 fundament og 800 m 2 kranoverflade).
Den anvendte overflade forbliver næsten fuldstændig anvendelig til en anden anvendelse . Vindenergi er kompatibel med andre menneskelige, industrielle og landbrugsaktiviteter, ligesom højspændingsledninger. Prototyper er kompatible med byboliger .
For at imødekomme det franske elforbrug i 2011 ville et område på ca. 28.500 km 2 være nødvendigt for en park, der består af 2 MW vindmøller .
En vindmøllebase på land fremstilles ved at hælde 1.500 tons beton i jorden på en armering lavet af skrotnet. For at installere de tyve tusind landmøller på land, der planlægges i 2025 af Energy Transition, ville det derfor være nødvendigt at hælde 30 millioner ton beton, hvilket er uforeneligt med politikken til at bekæmpe kunstiggørelse af jord. Derudover er der i Frankrig ingen juridisk forpligtelse til at fjerne denne beton fra jorden under demontering af vindmøllen.
I 2010 var der ingen brakmøllepark i Frankrig.
Vindmøller udgør en risiko for ulykker: en stærk vind vil sandsynligvis bryde vindmøllernes strukturer. I 2000 sendte en ødelagt propel i Burgos Park affald, der spinder flere hundrede meter. En af de 62 m vindmøller ved Bouin- parken i Vendée styrtede til jorden under passage af storm Carmen den1 st januar 2018.
Størstedelen af kendte ulykker er knyttet til brugen af brugt udstyr eller manglende feedback fra erfaringer, en risiko, der er forbundet med enhver ny teknologi. De i dag installerede vindmøller drager fordel af certificeringer udført af uafhængige organisationer og er bygget under streng kvalitetskontrol, hvilket reducerer risikoen for udstyrssvigt betydeligt. Dog er certificerede vindmøller ikke altid underlagt langvarige test i drift. I verden er ingen nogensinde blevet anerkendt som et offer for en vindulykke.
Vindmøller udnytter kinetisk energi produceret af trykforskelle i atmosfæren under påvirkning af solen. Disse gasstrømme deltager i den globale klimadynamik. En undersøgelse offentliggjort af forskere fra Max-Planck Society i tidsskriftet Earth System Dynamics viser, at den potentielt ekstraherbare energi (18 til 68 teravatt (TW) afhængigt af evalueringsmetoden) er af samme størrelsesorden eller større end en rækkefølge på størrelsesorden i forhold til verdens energibehov (17 TW), men at nogle af de klimatiske konsekvenser af en udvinding på dette maksimale niveau ville være sammenlignelige med dem af en fordobling af CO 2 -hastigheden.
Undersøgelsen tager kun højde for vindkraft på land; Hvis vi tilføjer havvindkraft, fordobles potentialet næsten.
I 2018 var den gennemsnitlige effekt produceret af vindkraft 0.135 TW , et godt stykke under det potentiale, der blev præsenteret ovenfor, med en vækstfaktor på 3,5 på otte år. Alt tyder på, at den installerede kapacitet vil fortsætte med at vokse kraftigt i de kommende år, selv om der observeres en markant afmatning i Europa. Margenen krymper derfor, men forbliver mere end behagelig.
Under alle omstændigheder hævder rapporten, at den udbredte anvendelse af vindkraft ville medføre en ændring i nedbør, konvektionsvarmespredning samt en stigning i solstråling på jordens overflade. Afslutningsvis anbefaler han at lancere komplekse modelleringsundersøgelser for at understøtte og begrænse udviklingen af brugen af vindenergi, samtidig med at han allerede bekræfter, at der er et maksimalt niveau for genindvinding af vindenergi., Hvilket resulterer i konsekvenser for planetens klima.
Stift og let, balsatræ bruges i sammensætningen af vindmøllevinger: Trækernen er placeret mellem to ”skind” af glasfiber, som styrker dets modstand. Jo længere vingerne er, jo mere balsa har de. Ifølge The Economist svækker vindenergibommen det ecuadorianske Amazonas, som leverer 75% af verdens produktion af dette træ. De første berørte mennesker ville være de oprindelige samfund.
Debatten om vindenergi fokuserer på gener, spild af offentlige penge, korruption, brugen af forurenende og ikke-genanvendelige materialer, ødelæggelsen af miljøet ved udvinding af sjældne jordarter og l 'vindkraftens interesser.
Vindenergi udnyttes i flere skalaer. Vi kan skelne mellem "stor vind" eller "industriel vind", som finansieres af samfund og store virksomheder og er tilsluttet et elektrisk netværk i næsten alle tilfælde, lille vind , der implementeres af en enkeltperson eller en landbrugsbedrift, på en isoleret sted eller tilsluttet netværket.
Blandt aktørerne i debatten om vindenergi kan vi skelne mellem offentlige organer, der beskæftiger sig med vedvarende energi, vindkraftproducenter, forsknings- og udviklingslaboratorier og foreninger, der kæmper for eller imod vindmøller.
Blandt de franske offentlige organer, der beskæftiger sig med vindenergi, kan vi f.eks . Nævne Miljø- og energiledelsesagenturet (ADEME), som spiller en førende rolle i energiforskning. Vedvarende), DGEMP, Energy Regulatory Commission (CRE), lederen af Electricity Transmission Network ( RTE ) osv.
Blandt de franske foreninger, der arbejder inden for vedvarende energi, er der fagfolk inden for vindenergi:
På europæisk plan: Wind Europe, oprindeligt European Wind Energy Association , EWEA, oprettet i 1982, samler 700 virksomheder, foreninger og forsknings- eller akademiske institutioner fra mere end 50 lande, der er aktive i hele sektorens værdikæde. Det repræsenterer sektoren over for De Europæiske Fællesskaber.
På verdensplan:
Forsknings- og udviklingslaboratorierne dedikeret til vindenergi (CEP er det vigtigste laboratorium for vindenergi) er få i antal for at blive involveret i forsknings- og udviklingsprogrammer, der udelukkende er afsat til dette emne. Derudover deltager de ikke i større teknologiske udviklingsprogrammer på europæisk niveau, hvilket repræsenterer en reel svaghed for det franske marked for vindenergi på nationalt og europæisk niveau.
Flere foreninger støtter udviklingen af vindenergi: Suisse-Éole i Schweiz, Planète Éolienne, der samler lokale foreninger til fremme af vindkraft og Frankrig Vindenergi , der samler 160 fagfolk inden for vindkraft i Frankrig.
Anti-vindmøllerIfølge en afstemning fra Louis Harris offentliggjort den 28. april 2005, 91% af franskmændene siger, at de går ind for vindenergi.
I 2008 erklærede 62% af de adspurgte franskmænd, at de accepterede installationen af en vindmølle mindre end en kilometer fra deres hjem.
I 2018 konkluderede en Harris Interactive- undersøgelse , at 73% af offentligheden og 80% af de lokale beboere har et godt billede af vindkraft (undersøgelse foretaget blandt en stikprøve på 1.001 lokale beboere og 1.091 franskmænd).