Wiatrowa jest energii z wiatru , siła napędowa ( energia kinetyczna ) stosuje się przemieszczenie łodzi i innych pojazdów lub transformowana urządzenia turbiny wiatrowej , takiej jak turbina wiatrowa lub wiatrak w różnie użytecznej energii. Energia wiatrowa to energia odnawialna .
Energia wiatru to przerywane źródło energii, które nie jest produkowane na żądanie, ale zgodnie z warunkami pogodowymi ; w związku z tym wymaga wymiany obiektów produkcyjnych lub magazynowych w okresach niedostępności. Można je przewidzieć z dość dobrą precyzją. Udział energetyki wiatrowej w światowej produkcji energii elektrycznej osiągnął w 2018 r. 4,8% i szacowany jest na 5,3% w 2019 r. Głównymi krajami produkującymi energię elektryczną są Chiny (28,4% światowej produkcji w 2019 r.), Stany Zjednoczone (21,2%) i Niemcy ( 8,8%).
Energia wiatru wzięła swoją nazwę od Aeolus ( starogrecki Αἴολος , Aiolos ), boga wiatrów w mitologii greckiej .
Energia wiatru jest wykorzystywana na trzy sposoby:
Aż do XIX th wieku, energetyka wiatrowa została wykorzystana do wykonywania pracy mechanicznej.
Najwcześniejszym wykorzystanie energii wiatrowej jest żaglowce : wskazówki sugerują, że została wykorzystana w Morzu Egejskim od XI -go tysiąclecia pne. AD (patrz Nawigacja w starożytności ). Ludność Oceanii zostało prawdopodobnie wykonane przez wypraw żeglarskich, na długich przejazdach setek lub tysięcy kilometrów na otwartym morzu.
Około 1600 r. w Europie znajdowało się od 600 000 do 700 000 ton statków handlowych; według dokładniejszych statystyk francuskich około 1786-1787 flota europejska osiągnęła 3,4 mln ton; jego objętość wzrosłaby zatem pięciokrotnie w ciągu dwóch stuleci. Siłę wiatru zużywaną do napędu tych okrętów można oszacować na 150–230 000 KM, nie biorąc pod uwagę flot wojennych.
Drugim głównym zastosowaniem tej energii był wiatrak używany przez młynarza do przetwarzania zbóż na mąkę lub do miażdżenia oliwek w celu wydobycia oleju; możemy również wspomnieć o wielu wiatrakach wykorzystywanych do osuszania polderów w Holandii . Wiatrak pojawił się na terenie dzisiejszego Afganistanu ; był używany w Persji do nawadniania już w 600 roku . Według historyka Fernand Braudel , „Wiatrak pojawia się znacznie później niż koła wodnego. Wczoraj uważano, że pochodzi z Chin; bardziej prawdopodobne, że pochodził z wysokich krajów Iranu lub Tybetu. W Iranie, młyny prawdopodobnie spojrzeć na VII -go wieku naszej ery. AD , z pewnością IX th century " , animowana przez pionowe żagle wzniesionych na kole, który sam porusza się w poziomie (...) Muzułmanie rozpowszechnili te młyny do Chin i Morza Śródziemnego. Tarragona , przy północnej granicy muzułmańskiej Hiszpanii, będzie posiadał wiatraki z X -go wieku.
Fernand Braudel nazywa „pierwsza rewolucja mechaniczne” stopniowe wprowadzenie XI TH do XIII th wieku, młyny wodne i wiatraki, „te” ciągniki „są prawdopodobnie z małej mocy od 2 do 5 KM do wody koła, czasem 5, najwyżej 10 za skrzydła wiatraka. Ale w gospodarce słabo zaopatrzonej w energię stanowią one znaczną dodatkową moc. Starszy młyn wodny ma znacznie większe znaczenie niż turbina wiatrowa. Nie zależy od nieregularności wiatru, ale od wody, z grubsza mniej kapryśnej. Jest szerzej rozpowszechniony, ze względu na swój wiek, wielość rzek i strumieni...” . „Wielką przygodą na Zachodzie, w przeciwieństwie do tego, co wydarzyło się w Chinach, gdzie młyn będzie obracał się przez wieki poziomo, jest przekształcenie turbiny wiatrowej w koło ustawione pionowo w płaszczyźnie pionowej. Podobnie jak w przypadku młynów wodnych. Inżynierowie twierdzą, że modyfikacja była genialna, moc znacznie wzrosła. To właśnie ten nowy model młyna rozprzestrzenia się w chrześcijaństwie. Statuty Arles zarejestrowania jego obecność w XII -tego wieku. W tym samym czasie przebywał w Anglii i Flandrii. W XIII -go wieku, cała Francja powitał go. W XIV th century, jest już w Polsce i Moskwy, a Niemcy już jest nadawany im " .
Wiatrak, droższy w utrzymaniu niż młyn wodny, jest droższy za równą pracę, zwłaszcza w przypadku mielenia mąki. Ale on ma inne zadania: główną rolę Wipmolen Holandii, od XV th wieku, a zwłaszcza po 1600 roku, ma działać łańcuchy kubełkowe że ciągnąć wodę z gleby i uwalnianie do kanałów. Będą więc jednym z narzędzi cierpliwego podboju ziem holenderskich. Innym powodem, dla którego Holandia jest ojczyzną wiatraków, jest jej położenie w centrum wielkiej tafli stałych wiatrów zachodnich, od Atlantyku po Bałtyk.
Pod koniec XVIII -go wieku, w przededniu rewolucji przemysłowej , praktycznie cała ludzkość zapewniono zapotrzebowanie na energię z odnawialnych źródeł energii oraz energii wiatrowej miał ważną rolę w bilansie energetycznym, zapewniając większość potrzeb transportu międzynarodowego (żeglarstwo statków) oraz część transportu wewnętrznego (kabotaż i żegluga rzeczna) oraz na potrzeby przemysłu spożywczego (wiatraki). Próbując ocenić rozkład zużycia według źródeł energii, Fernand Braudel szacuje udział żeglarstwa na nieco ponad 1%, w porównaniu z ponad 50% trakcji zwierzęcej, około 25% dla drewna i 10 do 15% dla młynów wodnych; rezygnuje z kwantyfikacji udziału wiatraków, z braku danych, precyzując: „turbiny wiatrowe, mniej liczne niż koła wodne, mogą stanowić tylko jedną czwartą lub jedną trzecią mocy zdyscyplinowanych wód” . Możemy zatem oszacować łączny udział energii wiatrowej (żagiel + wiatraki) między |3 a 5%.
Pojawienie się silnika parowego i silnika Diesla , doprowadziły do spadku energii wiatrowej w XIX -tego wieku; wiatraki zniknęły, zastąpione przez przemysłowe młyny mączne . W połowie XX p wieku, elektrownia wiatrowa nie był już stosowany do łodzi i pompowania (rolnictwa, polderów).
Na początku XX -tego wieku Alexei Féodossiévitch Vangengheim (1881-1937) jest zwolennikiem energetyki wiatrowej, ale on jest ofiarą czystek stalinowskich; zginął zastrzelony na Syberii. Jego życie zostało prześledzone przez Oliviera Rolina w książce Le M Meteorologue .
Następnie przez kilkadziesiąt lat energia wiatru była również wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej w odległych miejscach, a więc niepodłączona do sieci elektrycznej (domy, farmy, latarnie morskie, statki na morzu itp .). Instalacje bez magazynowania energii powodowały, że zapotrzebowanie na energię i obecność energii wiatrowej były równoczesne. Sterowanie magazynowaniem energii za pomocą akumulatorów umożliwiło magazynowanie tej energii i tym samym wykorzystanie jej bez obecności wiatru, tego typu instalacja tylko na potrzeby domowe, niestosowana w przemyśle.
Od lat 90. postęp technologiczny w turbinach wiatrowych umożliwił budowę turbin wiatrowych o mocy powyżej 5 MW, a rozwój turbin wiatrowych o mocy 10 MW jest w toku. Dotacje przyznawane przez rządy umożliwiły ich rozwój w wielu krajach.
Energia sprawność i moc turbin wiatrowych są funkcją prędkości wiatru. W przypadku trójłopatowych turbin wiatrowych, na początku zakresu działania (od 3 do 10 m/s ), moc jest w przybliżeniu proporcjonalna do sześcianu tej prędkości, do pułapu prędkości od 10 do 25 m/s w połączeniu z moc generatora. Turbiny wiatrowe trójłopatowe działają przy prędkościach wiatru na ogół od 11 do 90 km/h (od 3 do 25 m/s ). Poza tym są stopniowo zatrzymywane, aby zabezpieczyć sprzęt i zminimalizować jego zużycie. Obecnie dostępne na rynku turbiny wiatrowe są projektowane do pracy w zakresie od 11 do 90 km/h (od 3 do 25 m/s ), czy to Enercon, te z Areva dla morskiej energetyki wiatrowej, czy te z Alstom dla lądowych i morskich turbiny wiatrowe.
Podobnie jak energia słoneczna i inne odnawialne źródła energii , masowe wykorzystanie energii wiatrowej wymaga albo zapasowego źródła energii na mniej wietrzne okresy, albo środków do przechowywania wytworzonej energii (akumulatory, magazyny hydrauliczne), a ostatnio wodoru , metanizacji lub sprężonego powietrze ).
Chiny wydały referencje techniczne dla turbin lądowych w strefach huraganów, norma obowiązująca od lutego 2016 r., ale nie obowiązkowa. Został opracowany przez chińskiego producenta Windey, który opracował turbiny, które dzięki wzmocnionej konstrukcji mechanicznej i algorytmowi sterującemu zatrzymujące turbiny wiatrowe powyżej prędkości 70 m/s radzą sobie z wyjątkowo silnymi wiatrami . Te turbiny w ten sposób wytrzymały huragan Haiku na8 sierpnia 2012, a jego wiatry przekraczają 60 m / s .
Jak prawie wszystkie energie odnawialne (z wyjątkiem energii geotermalnej i pływów głębinowych ), energia wiatru jest pośrednią formą energii słonecznej . Jednak Ziemia otrzymuje 175 000 TW energii słonecznej w górnej części atmosfery, z czego 900 TW jest przekształcana w energię wiatru. W oparciu o ogólny model cyrkulacji atmosferycznej, w połączeniu z symulowanym efektem hamowania turbiny wiatrowej, szacuje się, że maksymalny możliwy do odzyskania potencjał energii wiatru wynosi od 18 do 34 TW . Inne badania szacują, że potencjał wiatru jest znacznie wyższy, ale pomijają modyfikacje, które masowe rozmieszczenie turbin wiatrowych wywołałoby w cyrkulacji wiatrów, a zatem nie uwzględniają wszystkich ograniczeń fizycznych. Jeśli weźmiemy pod uwagę wiele ograniczeń związanych z rozmieszczeniem turbin wiatrowych, na przykład poprzez wykluczenie miast, parków przyrodniczych, obszarów morskich bardzo oddalonych od wybrzeża itp. , biorąc pod uwagę wpływ turbin wiatrowych na wiatr, możemy wykazać, że maksymalny potencjał nie może przekroczyć 20 TW , a znacznie mniej, jeśli ograniczymy się do niezbyt niskiej stopy zwrotu energii .
Moc jest reprezentatywna dla możliwego szczytu produkcyjnego, ale wyprodukowana energia zależy od wielu innych parametrów, takich jak pogoda lub niezbędne czynności konserwacyjne. Współczynnik obciążenia, stosunek rzeczywistej produkcji do teoretycznej maksymalnej produkcji, jest powszechnie używany jako wskaźnik energii wytwarzanej przez instalację elektryczną. Podczas gdy turbina wiatrowa ma przeciętnie współczynnik obciążenia 20%, słoneczna fotowoltaika wynosi około 10% w porównaniu z elektrownią jądrową: średnio 80%, 73% we Francji w 2012 r. (76% w 2011 r.).
Dokładniej, średni współczynnik obciążenia energetyką wiatrową w 2012 r. wynosił:
Anglosasi czasami stosują nieco inną koncepcję współczynnika pojemności : współczynnik obciążenia, który jest stosunkiem pmoy / pmax (moc średnia / maksymalna obserwowana moc); ponieważ maksymalna moc jest zawsze mniejsza niż moc zainstalowana, współczynnik obciążenia jest zawsze większy niż współczynnik obciążenia. Oto jego wartości w 2012 roku dla sześciu krajów europejskich:
Kraje, w których znajdują się morskie farmy wiatrowe, mają wyższy współczynnik obciążenia: w Danii w 2012 r. współczynnik obciążenia morskiego wiatru wynosił 45% w porównaniu do 25% w przypadku lądowej farmy wiatrowej.
Produkcja turbin wiatrowych nie może być dowolnie modulowana, aby dostosować ją do potrzeb konsumentów (w żargonie technicznym: nie jest dyspozytorska ); dzieli tę charakterystykę z innymi energiami wytwarzanymi bezpośrednio przez zmienne naturalne źródła energii: słoneczne , hydrauliczne przepływowe (tj. bez zbiornika); innych źródeł, takich jak elektrowni jądrowych i węglowych elektrowni mogą być umieszczone w kategorii pośredniej, ponieważ ich możliwości modulacji są mało używane ze względów ekonomicznych, z wyjątkiem krajów, gdzie są wezwani do pracy w monitoringu obciążenia w godzinach poza szczytem . Oprócz tych elektrowni konieczne jest posiadanie innych środków produkcji, znacznie bardziej elastycznych, aby zapewnić dostosowanie podaży do popytu na energię elektryczną .
Produkcja energetyki wiatrowej zależy bezpośrednio od siły wiatru, jest bardzo zmienna (mówimy również o charakterze przerywanym lub niestabilnym): wykres obok pokazuje rozkład prawdopodobieństwa produkcji energetyki wiatrowej w Niemczech [na osi x: produkcja wiatru w % maksymalne obciążenie sieci; na osi y: częstotliwość względna (liczba wartości na 1 ⁄ 4 h w roku)]: odnotowujemy koncentrację częstotliwości na niskich wartościach produkcyjnych. RTE publikuje podobny wykres w swoim raporcie na temat raportu dotyczącego energii elektrycznej z 2012 roku.
Według stowarzyszenia VGB w latach 2010-2016 w Niemczech odnotowano 160 odcinków z pięciu kolejnych dni produkcji wiatrowej poniżej 5 GW (moc zainstalowana farmy wiatrowej wynosiła 26 903 MW w 2010 r. i 50 019 MW w 2016 r.) oraz każdego roku zdarzały się epizody słabego wiatru trwające od 10 do 14 kolejnych dni . Badanie przeprowadzone przez Energy Brainpool na zlecenie Greenpeace potwierdza: w latach 2006-2016 co dwa lata wykrywa co najmniej jeden dwutygodniowy epizod słabego wiatru.
15 i 16 czerwca
17 i 18 czerwca.
We Francji współczynnik obciążenia turbin wiatrowych (średnia moc wytworzona / moc nominalna) wynosił średnio 21,7% w 2011 r. i 24% w 2012 r.; zilustrować zmienność tej produkcji, RTE, oznacza, że między produkcji rejestrowane w 7 P.M. , 10% ma mniej niż 440 MW i 10% większe niż 3,700 MW . Jest to konieczne, aby elastyczne środki produkcji ( łącznie cykli gazu , jeziora hydraulicznych , itp ), dodatkowo do tych, przeznaczone do kompensowania zmian w popycie, aby skompensować spadek mocy turbin wiatrowych, gdy wiatr osłabia.
Ze szczegółowych danych RTE (eCO2mix) wynika, że w 2012 r. moc wyprodukowana przez francuską farmę wiatrową wahała się od 50 MW (0,7% całkowitej zainstalowanej mocy) do 6198 MW (87%); 21,3% zaobserwowanych mocy chwilowych to mniej niż 10% mocy zainstalowanej; średnie dzienne wahają się od 199 MW (15 listopada) lub 2,7% zainstalowanej całości do 5207 MW (27 grudnia) lub 69,5% zainstalowanej całości; średnie tygodniowe wahają się od 741 MW (9. tydzień: 11%) do 4341 MW (52. tydzień: 58%).
Powyższe wykresy pokazują produkcję wiatrową i jądrową (w procentach ich odpowiedniej mocy zainstalowanej, aby ułatwić porównanie profili tych dwóch energii) w ciągu tych dwóch skrajnych tygodni:
Lewy wykres: tydzień 9, tydzień najniższej produkcji wiatrowej w 2012 roku; Najważniejsze :
Wykres po prawej: tydzień 52, czyli największa produkcja energii wiatrowej w 2012 roku; Najważniejsze :
Zmiany mocy spowodowane „przesunięciami wiatru” charakteryzują się nie tylko częstotliwością i amplitudą, ale także często stromym nachyleniem , jak widać na powyższych wykresach; Aby skompensować te zmiany, systemy automatycznej regulacji systemu muszą wykorzystywać rezerwę rotacyjną i najbardziej elastyczne środki produkcji: elektrownie szczytowo-pompowe i turbiny spalinowe . Handel międzynarodowy stwarza również możliwości regulacji, pod warunkiem, że nadwyżki lub deficyty nie występują jednocześnie w większości krajów sąsiednich. W ostateczności zdarza się, że jedynym rozwiązaniem w przypadku nadmiernego wytwarzania energii wiatrowej jest wyłączenie niektórych turbin wiatrowych: ADEME wyjaśnia, że najnowsze techniki sterowania elektrowniami wiatrowymi umożliwiają regulację mocy wprowadzanej do elektrowni wiatrowych. sieci w celu „zapewnienia jej równowagi; gdy jedna lub więcej turbin wiatrowych zostaje zatrzymanych na farmie wiatrowej, nie zawsze jest to kwestia awarii lub zatrzymania w celu konserwacji, ale prawdopodobnie zatrzymanie dobrowolne z powodów związanych z zarządzaniem siecią .
Badanie napisane w 2013 r. przez dwóch badaczy z Międzynarodowego Centrum Badań nad Środowiskiem i Rozwoju (CIRED) w ramach debaty na temat raportów transformacji energetycznej , które „w małych systemach, takich jak Dania czy Irlandia, raporty dotyczące wiatru pokazują, że zmienność może czasami przekroczyć 15–20 % mocy zainstalowanej w 1 h i osiągnąć 90% mocy zainstalowanej w 12 h . Dzieje się tak szczególnie podczas epizodów bardzo silnego wiatru, które wiążą się z bezpiecznym wyłączeniem turbin wiatrowych, ale w przypadku których nie wiemy, jak przewidzieć czas przybycia i zasięg na terytorium. » Tak więc11 listopada 2010 Duńska produkcja wiatrowa została całkowicie zatrzymana w niecałą godzinę i została wznowiona dopiero dwie godziny później.
Badanie przeprowadzone przez Hervé Nifeneckera pokazuje, że aby rozwiązać problem nadwyżek energii wiatru w okresach silnego wiatru, jednym z rozwiązań może być wykorzystanie ich do produkcji wodoru przez elektrolizę; jednakże, aby osiągnąć roczną żywotność elektrolizerów wystarczającą do uzyskania konkurencyjnego kosztu produkcji wodoru, konieczne byłoby połączenie tych nadwyżek wiatru z nadwyżkami energii jądrowej poza godzinami szczytu (noce, weekendy); uzyskalibyśmy wtedy koszt wodoru około 120 € / MWh , co odpowiada 60 € c / litr benzyny dla samochodów wyposażonych w ogniwa paliwowe , bardzo konkurencyjny koszt w porównaniu z wodorem produkowanym w Niemczech przez energię elektryczną z węgla i wiatr moc.
Biznes magazynowania energii elektrycznej, który do tej pory był reprezentowany prawie wyłącznie przez właścicieli zapór hydroelektrycznych, zaczyna się rozwijać: w ten sposób japoński elektryk Tepco ogłosił26 czerwca 2014decyzja o wejściu na europejski rynek odsprzedaży energii elektrycznej, począwszy od Wielkiej Brytanii w 2015 roku, następnie Francji i Niemiec; lokalna firma, którą Tepco utworzy wraz z japońskimi NGK Insulators, zainstaluje zestawy baterii o dużej pojemności do przechowywania nadwyżki energii elektrycznej wytwarzanej przez turbiny wiatrowe lub nocą przez elektrownie węglowe lub jądrowe i sprzedawać je w godzinach dużego zapotrzebowania.
Według badania międzynarodowego stowarzyszenia producentów energii elektrycznej VGB PowerTech, opublikowanego w czerwcu 2017 r., niemieckie elektrownie szczytowo-pompowe mają całkowitą zainstalowaną moc 7 GW i mogą wyprodukować około 0,04 TWh w każdym swoim cyklu dobowym; aby móc zrekompensować okres dwóch tygodni słabego wiatru (zimowe wysokie ciśnienie), potrzebnych byłoby 17 500 elektrowni szczytowo-pompowych o mocy 200 MW . W przypadku rozwiązania power to gas - gas to power , jego sprawność całkowita wynosi tylko 20%, dzięki czemu wyprodukowana energia elektryczna kosztowałaby pięciokrotnie więcej niż początkowa energia wiatrowa, już czterokrotnie droższa niż cena rynkowa.
Druga część wspomnianego opracowania, opublikowana w listopadzie 2018 r., analizuje dane dotyczące produkcji wiatru w 18 głównych europejskich krajach posiadających turbiny wiatrowe i stwierdza, że nie ma prawie żadnego proliferacji między krajami, a reżim wiatrowy jest silnie skorelowany w całej Europie. Moc gwarantowana szacowana jest na zaledwie 4 do 5% całkowitej mocy europejskiej farmy wiatrowej. W związku z tym park ten wymaga zabezpieczenia (alternatywnych środków produkcji na okresy, gdy energia wiatrowa jest niedostępna) prawie 100%. Ta rezerwa może obecnie opierać się tylko na konwencjonalnych elektrowniach (paliwa kopalne lub jądrowe).
Przerwa wiatruNajwiększym problemem energetyki wiatrowej jest jej nieciągły i przypadkowy charakter : nie jest ona produkowana na żądanie, ale zgodnie z warunkami pogodowymi .
Turbina wiatrowa wytwarza średnio 20% swojej mocy znamionowej z powodu zmian wiatru i nie jest w stanie szybko dostosować swojej produkcji do zapotrzebowania. W większości przypadków potrzeba natychmiastowej reakcji na zapotrzebowanie na energię elektryczną , ze względu na brak magazynowania energii na dużą skalę, wymusza łączenie farmy wiatrowej z szybko modułowymi źródłami energii elektrycznej, takimi jak te działające na paliwa kopalne ( węgiel lub gaz ). lub do energii hydraulicznej ( tamy ). Turbiny wiatrowe są zatem integralną częścią sieci elektroenergetycznej, która zazwyczaj wykorzystuje elektrownie spalające paliwa kopalne i emitujące dwutlenek węgla oraz zanieczyszczenia atmosferyczne, aby zrekompensować okresy niewystarczającej produkcji .
Alternatywą dla elektrowni rezerwowych, przynajmniej w celu skompensowania wahań w produkcji energii wiatrowej w krótkim okresie, może być magazynowanie energii w okresach nadwyżki, która jest przywracana w okresach dołków. To rozwiązanie jest już stosowane za pomocą stacji szczytowo-pompowych (OŚ), ale ekonomicznie opłacalne miejsca do instalowania takich konstrukcji są rzadkie (Francja ma zatem tylko siedem oczyszczalni o łącznej mocy 7 GW , tj. około 5% jej 130 GW floty ). W 2018 roku inne techniki przechowywania nie były ani wystarczająco wydajne, ani ekonomiczne, aby rozwiązać problem.
We Francji moce elektrowni szczytowo-pompowych są obecnie wykorzystywane do radzenia sobie ze zmianami zapotrzebowania na energię elektryczną, w szczególności najszybszymi zmianami; że elektrownie jądrowe nie mogą brać udziału w obciążeniu po to stosunkowo powoli .
François Lempérière , ekspert w dziedzinie energii odnawialnej , oferuje wariant oczyszczalni ścieków , których zbiorniki w górę rzeki zostałyby zbudowane w pobliżu wybrzeża lub nawet na sztucznych atolach otoczonych groblami o wysokości 50 m , a pobliskie morze stanowiłoby wówczas drugi zbiornik.
W 2000 roku The Statoil firma działa elektrowni wiatrowej na wyspie Utsira który dostarczył stabilnego zasobu elektrycznej przez dziesięć domów, nawet w martwej ciszy, dzięki przechowywaniu chemicznej. Nadmiar energii został wykorzystany do produkcji energii elektrycznej wodoru metodą elektrolizy i , przy bezwietrznej pogodzie, przejmuje generator gazu nadający się do wykorzystania wodoru. Ogniwo paliwowe jest również używany do konwersji energii chemicznej na energię elektryczną z powrotem, ale technologia nie jest jeszcze wystarczająco dojrzały do użycia nieeksperymentalnych w odosobnionym miejscu. Następnie realizowany jest większy projekt dla Wysp Owczych . Według Statoil w 2007 r. koszt za kWh tego typu elektrowni w odosobnieniu musiał być konkurencyjny w porównaniu z elektrownią na olej napędowy mniej niż dziesięć lat później. Dla zwolenników gospodarki wodorowej, takich jak ekonomista Jeremy Rifkin , odnawialne źródła energii, takie jak wiatr, powinny być ponadto traktowane tylko jako źródła wodoru, problem ich braku elastyczności nie jest już ingerencją w rynek.
Niemcy, które znacznie zainwestowały w energetykę wiatrową, napotykają trudności: ich sieć wiatrowa, chociaż rozproszona na całym terytorium, a zatem wolna od efektów czysto lokalnych, może w ciągu kilku dni zwiększyć swoją moc od 0 do 100% w l (na przykład przykład w sieci firmy E.ON ). Podczas europejskiej fali upałów w sierpniu 2003 r. moc turbin wiatrowych spadła do mniej niż jednej dwudziestej ( 1 ⁄ 20 ) ich wartości nominalnej. Niemcy musiały wówczas importować energię elektryczną w ilości odpowiadającej dwóm jednostkom jądrowym o mocy 1 GW . To samo zjawisko zaobserwowano podczas fali upałów w Ameryce Północnej w 2006 r. (fr) ; rzeczywista produkcja 2500 MW nominalnej mocy wiatrowej w Kalifornii była również mniejsza niż jedna dwudziesta ( 1 ⁄ 20 ) tej wartości podczas szczytowego zapotrzebowania.
Jeśli produkcja turbin wiatrowych znacznie spada w okresach fali upałów, ten sam problem obserwuje się w najzimniejsze dni w roku, gdy ogólne warunki pogodowe charakteryzują się słabymi wiatrami. Ten brak produkcji jest tym bardziej niepokojący, że wiąże się ze szczytowym zużyciem energii spowodowanym zapotrzebowaniem na ogrzewanie. Firma inżynierska Mott MacDonald w badaniu z czerwca 2010 r. argumentowała, że "zimowe warunki pogodowe w Wielkiej Brytanii często prowadzą do połączenia chłodów z bardzo słabym wiatrem, co sprawia, że farmy wiatrowe nie są w stanie konkurować z innymi formami energii, gdy zapotrzebowanie jest największe".
RTE , operator francuskiej sieci elektroenergetycznej, szacuje, że integracja energii wiatrowej z obecną siecią jest możliwa bez większych trudności do 10-15 GW , w szczególności dzięki obecności we Francji trzech niezależnych pól wiatrowych. pozwalają na znacznie lepsze wygładzenie produkcji niż w Niemczech czy Danii. Dania od dawna jest odizolowaną wyspą wiatrową pośrodku oceanu europejskich konsumentów bez energii wiatrowej; w przypadku nadprodukcji eksportowała głównie do Niemiec. Teraz, gdy północne Niemcy są silnie „energetyczne wiatrem”, Dania prowadzi handel ze Szwecją i Norwegią, której energia elektryczna jest w dużej mierze wytwarzana z wody i dlatego może absorbować gwałtowne zmiany energii wiatru i zużycia energii .
Kraje najbardziej uzależnione od energetyki wiatrowej (Niemcy, Dania itp. ) rekompensują przerwę w działaniu elektrowni cieplnych oraz import energii elektrycznej produkowanej przez inne kraje, w szczególności francuską elektrownię jądrową i norweską hydraulikę . Na przykład, chociaż Dania jest krajem, w którym energetyka wiatrowa jest najbardziej rozwinięta, jej emisja CO 2na kWh i na mieszkańca w 2007 r. były jedenastym najwyższym w Europie. Energia elektryczna jest tam produkowana głównie przez elektrownie węglowe, które emitują bardzo duże ilości CO2 .. Podobne wnioski mogą dotyczyć Belgii , trzeciego kraju najbardziej zależnego od energii jądrowej na świecie (55% produkcji energii elektrycznej) po Francji i Litwie, gdzie emisje gazów cieplarnianych per capita są o 16% wyższe niż w Danii.
PrzewidywalnośćProdukcję wiatrową można prognozować z dość dobrą dokładnością (odchylenie standardowe 3% na koniec godziny i 7% na koniec 72 godziny dla całej Francji; farma wiatrowa, odchylenie standardowe wynosi średnio 15%, ze znaczną dysproporcją w zależności od lokalnej topografii) dzięki modelom komputerowym przecinającym szczegółowe prognozy meteorologiczne z lokalizacją farm wiatrowych. We Francji model Préole firmy RTE wykonuje te obliczenia na podstawie trzydniowych prognoz Météo-France . Umożliwia to przewidywanie działań adaptacyjnych, które należy podjąć w celu skompensowania wahań w produkcji wiatru.
SezonowośćADEME zwraca uwagę: "Wiatry są częstsze zimą, kiedy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest największe" . Ze szczegółowych danych podanych przez operatora sieci przesyłowej RTE w bazie danych eCO2mix wynika, że w 2012 r. średnia moc wytworzona zimą (od grudnia do lutego) wyniosła 2286 MW (tj. 32% mocy zainstalowanej) wobec 1220 MW (17,2%). latem (lipiec-sierpień): sezonowość jest zatem bardzo realna, ale współczynnik obciążenia osiągnięty zimą pozostaje niewielki, a produkcja energii wiatrowej może pozostawać bliska zeru przez kilka dni z rzędu ( patrz wykres powyżej).
ObfitośćADEME potwierdza, że zmienność wiatrów na poziomie lokalnym „można częściowo złagodzić: biorąc pod uwagę różne reżimy klimatyczne w najbardziej wietrznych regionach Francji, produkcja energii wiatrowej nie jest jednocześnie zerowa” ; zawiera mapę tych regionów: północno-zachodniej pierzei kraju, od Wandei po Pas-de-Calais, Dolinę Rodanu i wybrzeże Langwedocji, ale nie podaje żadnych danych na temat tej obfitości.
Ze szczegółowych danych RTE (eCO2mix) wynika, że w 2012 r. moc wyprodukowana przez francuską farmę wiatrową często spadała do bardzo niskich wartości: najniższa produkcja w roku wyniosła 50 MW , czyli 0,7% całkowitej zainstalowanej mocy, a rzeczywista obserwowana moc wynosi mniej niż 10% całkowitej zainstalowanej mocy przez 21,3% roku: ekspansja zatem istnieje, ale jej efekty są minimalne. Prawdopodobnym powodem jest to, że południowe farmy wiatrowe są słabo eksploatowane: farmy wiatrowe są skoncentrowane w północnej części Francji, są znacznie mniej liczne w Langwedocji, a jeszcze mniej w dolinie Rodanu.
Obfitość oczywiście istnieje między regionami kolejno dotkniętymi przejściem tego samego zakłócenia: tak więc w dniu przejścia burzy Xynthia, 28 lutego 2010turbiny wiatrowe Vendée zatrzymały się na początku nocy, turbiny w Beauce na początku poranka, a turbiny w Szampanii w środku poranka; ogólnie w całej Francji profil produkcji dla całego systemu pozostaje stosunkowo płaski.
Dobrą miarą proliferacji francuskiej energetyki wiatrowej jest stosunek „minimalna produkcja/maksymalna produkcja” energetyki wiatrowej, który w 2011 r. i we Francji osiągnął 3,6%, podczas gdy dla pięciu głównych krajów europejskich jest to mniej niż 1%, oraz nawet zero w Wielkiej Brytanii.
Na poziomie europejskim proliferacja między różnymi krajami produkującymi energię wiatrową jest bardziej znacząca: w 2012 r. współczynniki korelacji między godzinową produkcją energii wiatrowej w sześciu głównych krajach były następujące:
Kraj | Hiszpania | Francja | Gde-Bretagne | Irlandia | Niemcy |
---|---|---|---|---|---|
Dania | -0,048 | 0,157 | 0,301 | 0,096 | 0,663 |
Niemcy | 0,022 | 0,418 | 0,353 | 0,178 | |
Irlandia | -0,074 | 0,251 | 0,608 | ||
Brytania | -0,149 | 0,379 | |||
Francja | 0,410 |
Istnieje wysoka korelacja między Niemcami a Danią oraz między Wielką Brytanią a Irlandią; ogólnie rzecz biorąc, im bardziej odległe dwa kraje, tym słabsza korelacja, a tym samym potencjał do znacznego wzrostu. Z obliczeń agregacji danych dla sześciu krajów wynika, że średnia moc minimalna w ciągu dwunastu kolejnych godzin osiąga 6,7% mocy maksymalnej, podczas gdy dla poszczególnych krajów od 0% w Wielkiej Brytanii do 3,6% we Francji i ponad 96 godzin osiągnął 14,2% dla sześciu zagregowanych krajów wobec 3% (Wielka Brytania) do 10% (Hiszpania) indywidualnie.
Jednak ze względu na duże odległości między Francją a Danią, Hiszpanią a Niemcami czy Irlandią, wykorzystanie tego potencjału wymagałoby budowy linii prądu stałego bardzo wysokiego napięcia , jedynych zdolnych do przesyłu energii elektrycznej na odległość kilku tysięcy kilometrów bez nadmiernych strat liniowych (zob. przykład Quebecu czy Chin ). Ta ekspansja jest jednak już częściowo wykorzystywana, na przykład między Francją a Niemcami: silny wzrost importu energii elektrycznej Francji z Niemiec w dekadzie 2000 jest w dużej mierze spowodowany nadwyżkami wiatru w Niemczech (a ostatnio także nadwyżkami energii słonecznej w lecie). .
Z badania międzynarodowego stowarzyszenia producentów energii elektrycznej VGB PowerTech opublikowanego w czerwcu 2017 r. wynika, że 150 GW turbin wiatrowych zainstalowanych w 18 krajach europejskich w 2016 r. wytwarzało średnio 33 GW i co najmniej 6,5 GW , czyli tylko 4% zainstalowanej mocy. Energetyka wiatrowa nie przyczynia się zatem do bezpieczeństwa dostaw i wymaga niemal równoważnej mocy systemów rezerwowych (elektrownie lub magazyny).
Możemy również wspomnieć o komplementarności pomiędzy energią słoneczną i wiatrem:
Wykres obok ilustruje sezonową komplementarność między energią wiatrową a energią słoneczną fotowoltaiczną .
Integracja sieciowaWedług niektórych specjalistów możliwe byłoby zintegrowanie do 20% energii wiatrowej bez znaczących dodatkowych kosztów, ponieważ sieci elektroenergetyczne są z natury dedykowane do zarządzania regulacją wahań podaży i popytu. Z wiatrem lub bez, jednostki rezerwowe są i tak potrzebne. Nieregularność wytwarzania energii wiatrowej wymusza jednak zwiększenie tej rezerwy, gdyż energia wiatrowa stanowi znaczną część produkcji. Raport „Le Pari de l'Eolien” z 2009 r. wspomina: „RTE nie wydaje się być zaniepokojona integracją wytwarzania energii wiatrowej z siecią w najbliższej przyszłości: zapewnia rezerwy mocy w celu zrekompensowania wszelkich nieprzewidzianych okoliczności, ma pochodzenie klimatyczne (dla energetyki wiatrowej lub małej elektrowni wodnej) lub z powodu awarii elektrowni, do dwóch elektrowni jądrowych ” .
Również koszty związane z przerwami muszą uwzględniać zdolność integracji z siecią już wyposażoną do zarządzania zmiennością popytu oraz ryzykiem awarii lub niedostępności dużych jednostek konwencjonalnych. Mnogość źródeł wiatrowych może wydawać się unikaniem niekorzystnej sytuacji dużych jednostek konwencjonalnych, których nagła awaria może doprowadzić do mobilizacji kilku jednostek rezerwowych; jednak zmiany wiatrów mogą jednocześnie wpływać na dużą liczbę turbin wiatrowych, niwelując oczekiwaną korzyść z rozbudowy : równoczesna niedostępność wszystkich turbin wiatrowych w okresie wysokiego ciśnienia jest znacznie trudniejsza do opanowania niż utrata reaktor jądrowy. Wreszcie, integracja z dużą siecią umożliwiająca równoważenie, do poziomu około 20% energii wiatrowej, częściowo przezwycięża niemożność przechowywania masowego.
Energia wiatru jest w istocie energią przerywaną. Jest przewidywalny tylko w granicach prognozy pogody i nie może być przechowywany w swojej pierwotnej formie.
Zwolennicy energii odnawialnej widzą w miksie energetycznym, łączeniu energii wiatrowej, słonecznej i geotermalnej, w magazynowaniu energii i oszczędzaniu energii, rozwiązania problemu przerywanej energii wiatrowej.
Uniwersytet w Kassel stworzył wirtualną elektrownię dla 100% odnawialnej energii elektrycznej. Łączy w sobie dwie przerywane energię wiatrową i słoneczną, a także dwie przerywane energię, energię hydroelektryczną i biogaz , umożliwiając magazynowanie energii w przypadku jej nadwyżki, przejęcie w przypadku braku wiatru lub słońca oraz wytwarzanie doładowanie.
Połączenie kilku odnawialnych źródeł energii (wiatrowej, fotowoltaicznej, pływowej i wodnej) za pośrednictwem „ inteligentnej sieci ” ( inteligentnej sieci ) mogłoby złagodzić problemy nieciągłości każdego źródła rozpatrywane indywidualnie.
Niemcy, których rezygnacja z atomu zaplanowana jest na 2022 r., muszą podjąć wyzwanie transformacji energetycznej na rzecz odnawialnych źródeł energii. Trudności w magazynowaniu tej energii na dużą skalę i niejako połączonej z siecią prowadzą niekiedy do niewykorzystania pełnego potencjału tego zasobu. Wykorzystanie wodoru jako wektora energii jest jednym z najpoważniej rozważanych sposobów. Elektrolizy jest znany sposób i opanowaniu co pozwala na wykorzystanie nadwyżki energii do wytwarzania wodoru. Ogniwo paliwowe jest jednym z kierunków poszukiwań, co zostało potwierdzone w projekcie Myrte, platformy badawczo-rozwojowego, który ma na celu magazynowania energii słonecznej w postaci wodoru, zainaugurowany na początku 2012 roku na Korsyce.. Możemy również przytoczyć europejski projekt badawczy INGRID rozpoczęty w lipcu 2012 roku, który bada możliwość magazynowania wodoru w postaci stałej za pomocą stopu wodorku magnezu. Grupa E.ON testuje wtrysk wodoru bezpośrednio do niemieckiej sieci gazowej. Zakład pilotażowy powinien zostać zbudowany w Falkenhagen (północno-wschodnie Niemcy) do 2013 roku.
Rozwiązanie magazynowania energii elektrycznej w bateriach jest rozważane tylko dla odizolowanych miejsc i małej produkcji. Ten rodzaj magazynowania jest ograniczony inwestycją reprezentowaną przez baterie o dużej pojemności oraz zanieczyszczeniem generowanym przez ich recykling.
Jedną z metod wykorzystywanych do obsługi i przechowywania nadwyżki produkcyjnej turbin wiatrowych jest sprzężenie ich z technikami pompowanymi w elektrowniach wodnych i wiatrowych . Ta technika jest zarówno najprostsza, jak i najbardziej obiecująca po prostym sprzężeniu z potencjałem hydraulicznym większym lub równym potencjałowi wiatru, jak ma to miejsce w przypadku partnerstwa Dania-Norwegia.
Zasada:
Zasada ta może zostać odwrócona poprzez opróżnienie studni z wody dzięki nadmiarowi energii elektrycznej i napełnienie grawitacyjnie poprzez doprowadzenie wody do turbin.
Osiągnięcia i projekty:
Ograniczenia:
W przypadku małych instalacji istnieje możliwość wykorzystania zbiorników wzgórzowych tworzonych przez rolników do celów nawadniania:
W Stanach Zjednoczonych firma projektuje nowe turbiny wiatrowe, które zamiast elektryczności wytwarzają sprężone powietrze . W gondoli turbin wiatrowych zamiast alternatora znajduje się więc sprężarka powietrza. Sprężone powietrze jest magazynowane i umożliwia pracę alternatora, gdy jest to najbardziej potrzebne.
Z punktu widzenia magazynowania energii taki sposób działania wymaga konwersji energii (ze sprężonego powietrza na energię elektryczną, przy zmniejszonej sprawności), ale umożliwia umiejscowienie produkcji energii elektrycznej w szczytach poboru, gdzie energia elektryczna jest płacona drożej, z jedną konwersją mniej niż w procesie konwencjonalnym (energia elektryczna do magazynowania, a następnie magazynowanie do energii elektrycznej). Niektórzy uważają nawet, że tak wytworzone sprężone powietrze można wykorzystać bezpośrednio do zasilania samochodów napędzanych tym płynem.
W 2009 roku Holender z holenderskiego Rainmakera wyprodukował turbinę wiatrową, której energia jest wykorzystywana do kondensacji pary wodnej zawartej w otaczającym powietrzu. W ten sposób pierwszy prototyp skondensował 500 l świeżej wody w ciągu 24 godzin
W 2010 roku niemiecki instytut Fraunhofer wyjaśnił w komunikacie prasowym, że udało mu się opracować proces produkcji metanu z nadwyżki produkcji turbin wiatrowych. Energia elektryczna jest wykorzystywana do elektrolizy wody, produkującej tlen (odrzuty) i wodór. Ten wodór jest rekombinowany z CO 2(prawdopodobnie w wyniku reakcji Sabatiera ) do produkcji metanu, który jest ponownie wprowadzany do publicznego obiegu dystrybucji gazu ziemnego. Pierwszą część tej reakcji wykorzystał już Poul La Cour w 1890 roku.
W Fos-sur-Mer planowana jest instalacja przemysłowa tego typu (1 MW ) .
W pobliżu Hamburga Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE) buduje demonstrator jednostki magazynowania energii elektrycznej wytwarzanej przez turbinę wiatrową lub pobieranej z sieci elektrycznej, gdy zapotrzebowanie jest niskie: ta energia elektryczna, przekształcona w ciepło, jest magazynowana w skale wulkanicznej pokrytej materiał izolujący; kiedy sieć ponownie potrzebuje energii elektrycznej, ciepło jest pobierane ze skały i wytwarzana para, która przechodzi przez turbinę w celu wytworzenia energii elektrycznej. Demonstrator o mocy 30 MWh ma wejść do służby w 2019 roku i jest wspierany przez niemiecki rząd.
Istnieją „pola” wiatru, a dokładniej regiony bardziej od innych sprzyjające produkcji energii wiatrowej, ponieważ korzystają one z bardziej stałych i regularnych reżimów wiatrowych; dotyczy to generalnie regionów przybrzeżnych, a fortiori obszarów szelfu kontynentalnego w pobliżu wybrzeża, ale o płytkich głębokościach wód, sprzyjających budowie morskich farm wiatrowych; ale osobliwości rzeźby również odgrywają rolę: tak więc we Francji dolina Rodanu i Langwedocja-Roussillon mają bardzo korzystne wiatry ( mistral i tramontan ); w Stanach Zjednoczonych wschodnie zbocze Gór Skalistych jest bardzo korzystne dla energetyki wiatrowej dzięki chinooku , a w Chinach w prowincji Mongolia Wewnętrzna wiatry są bardzo stałe.
Farmy wiatrowe mają tendencję do koncentracji na tych obszarach, co umożliwia uzyskanie korzystniejszych cen kosztów; przeciwieństwem jest nierówny rozkład generacji wiatrowej, co stwarza problemy sieciowe, gdy tylko zainstalowana moc wiatrowa staje się znacząca; budowa nowych linii bardzo wysokiego napięcia staje się konieczna do transportu nadwyżki energii wiatrowej (w porównaniu z lokalnym zużyciem) do obszarów zużycia, na przykład w Niemczech z farm wiatrowych na północy do obszarów zużycia na południu ( Bawaria , Badenia-Wirtembergia , Hesja , itd.), a nawet w Chinach, gdzie główną przeszkodą w rozwoju energetyki wiatrowej w kłamstwach trudności w koordynowaniu budowę farm wiatrowych z tym z linii wysokiego napięcia do odprowadzania ich produkcji; W obliczu skali tego problemu w 2011 r. chiński rząd wprowadził w 2012 r. nowe przepisy mające na celu lepszą kontrolę rozwoju sektora po nadużyciach obserwowanych w niektórych regionach bogatych w wiatr i pustynie, które zwielokrotniły farmy wiatrowe bez tworzenia sieci transportowe niezbędne do ewakuacji ich produkcji; wzrost energetyki wiatrowej został znacznie spowolniony w 2012 roku; w 2013 roku moc niepodłączona spadła poniżej 20%, co wskazuje na wyraźną poprawę po zastosowaniu hamulca w 2012 roku.
Raport francuskiego Trybunału Obrachunkowego dotyczący wdrażania przez Francję Pakietu Klimatyczno-Energetycznego , opublikowany w dniu16 stycznia 2014, stanowi przykład trudności, jakie stwarza niewydolność niemieckiej sieci bardzo wysokiego napięcia (VHV) do przesyłu energii wiatrowej z północy do ośrodków poboru na południu: ta energia wiatrowa z północy kraju musi korzystać z sieci polskich i czeski, eksportując w ten sposób sporadyczny nadmiar energii; w 2011 r. sytuacja ta niemal doprowadziła do nasycenia czeskiej sieci elektroenergetycznej, wywołując od tego czasu prawdziwe napięcie między dwoma krajami; aby uniknąć ryzyka „blackoutu”, Republika Czeska ostrzegła, że rozważa możliwość zablokowania każdego nowego napływu odnawialnej energii elektrycznej, co groziłoby awarią jej sieci; w tym celu operator czeskiej sieci zdecydował się na budowę gigantycznego transformatora w pobliżu granicy, który ma przepuszczać tylko taki prąd, jaki jest w stanie wytrzymać sieć krajowa; ten transformator powinien być gotowy do eksploatacji do 2017 roku; Polska zamierza zainstalować przesuwniki fazowe na granicy z Niemcami, aby otrzymywać tylko potrzebną energię elektryczną; niemiecki rząd powołał ambasadora odpowiedzialnego za tę jedną sprawę, a niemiecki parlament przegłosował w lipcu 2011 r. ustawę o przyspieszeniu rozwoju sieci, która ma skrócić z dziesięciu do czterech lat termin budowy nowych linii wysokiego napięcia Północ. Południe.
Podłączenie do sieci elektrycznejPodłączenie farm wiatrowych do sieci elektroenergetycznej (bez lokalnego magazynowania energii) wymaga, podobnie jak w przypadku innych elektrowni, linii wysokiego napięcia . Koncentracja turbin wiatrowych w parkach lądowych, przybrzeżnych lub morskich najpierw doprowadziła do logiki recentralizacji lokalnego zaopatrzenia w prąd, zaprzeczając często wspominanej wizji zdecentralizowanej produkcji. Różne linie (DC) oraz w Europie sieć energetyczna na morzu ( początkowo na Morzu Północnym i Morzu Irlandzkim ) połączą z siecią europejską sieć farm wiatrowych, słonecznych i wodnych, a także ewentualnie pływowych, w szczególności w celu zrekompensowania nieprawidłowości w produkcji , z pierwszymi spotkaniami w styczniu 2010 r.
Już pod koniec 2006 roku elektroniczny biuletyn Ambasady Francji w Niemczech wskazywał, że do produkcji energii wiatrowej potrzebne będzie 850 km kabli do 2015 roku i 1950 km do 2020 roku. Ponadto lokalny sprzeciw (syndrom Nimby'ego ) wobec budowy linii przez morze prowadzi do zakopania kabli, co doprowadziłoby - poza dużymi innowacjami - do podwojenia wysokości rachunków za energię elektryczną odbiorców przemysłowych . Ten argument, podnoszony przez przeciwników turbin wiatrowych, nie wydaje się specyficzny dla turbin wiatrowych, biorąc pod uwagę ogólne zapotrzebowanie na zakopywanie linii energetycznych niezależnie od sposobu produkcji. W 2009 r. wielu instalatorów turbin wiatrowych, nawet w środowisku lądowym, systematycznie proponowało zakopywanie linii, nie prowadząc do nadmiernych dodatkowych kosztów.
Wymagania sieci wobec producentówRegulacja sieci rodzi wymagania wobec producentów, w szczególności utrzymanie częstotliwości prądu na poziomie 50 Hz . Wzrost częstotliwości powoduje zapotrzebowanie na moc z sieci, co skutkuje obniżeniem częstotliwości. Z drugiej strony znaczny spadek częstotliwości spowodowałby dostarczanie energii przez sieć, czego można uniknąć dzięki zrzucaniu obciążenia instalacji. Automatyzacja odłącza producentów, którzy nie przestrzegają standardów. Te automatyzmy powodują dla regulatorów sieci, której jest funkcją, zdarzenia losowe.
We Francji turbiny wiatrowe muszą znajdować się w odległości co najmniej 500 m od domów i terenów przeznaczonych pod zabudowę; odległość między turbinami wiatrowymi powinna wynosić około 400 m w kierunku prostopadłym do dominujących wiatrów; ich powierzchnia (fundamenty, obrotnice, stacje transformatorowe, drogi) wynosi ok. 3% powierzchni parku; pozostałe 97% jest dostępne do użytku rolniczego; W związku z tym ADEME uważa w 2016 r., że przy planowanej mocy zainstalowanej 19 000 MW w 2020 r. obszary te stanowiłyby jedynie 0,004% powierzchni użytkowej gruntów rolnych we Francji.
Żywotność farmy wiatrowej szacowana jest na dwadzieścia lat. Przepisy francuskie precyzują w artykule L553-3 Kodeksu ochrony środowiska, że operator turbiny wiatrowej jest odpowiedzialny za jej demontaż i odtworzenie terenu po zakończeniu eksploatacji.
Demontaż instalacji musi obejmować:
Wykonana z betonu, stali i materiału kompozytowego na bazie włókien i żywicy turbina wiatrowa może zostać zdemontowana po zakończeniu eksploatacji i poddana recyklingowi przy około 90% jej wagi. Pozostałe 10% dotyczy głównie łopatek, w których problemem są materiały kompozytowe. Rzeczywiście, można je albo przetworzyć na materiały podsadzkowe, albo z trudem spalić, ponieważ wydzielają drobne cząstki, albo zakopać na wysypisku.
Ponieważ francuska farma wiatrowa jest jeszcze młoda, rynek demontażu powinien stopniowo rosnąć do 2035 r., osiągając poziom 15 000 t/rok . Z drugiej strony Niemcy już w 2019 roku stoją przed demontażem jednej czwartej swojej floty i muszą przetworzyć 50 000 ton ostrzy. Patrz rozdział Wpływ likwidacji .
Na miejscu instalacji każda turbina wiatrowa pozostawia również część swoich betonowych fundamentów (między 250 a 400 m 3 ). Patrz sekcja Sztuczna gleba
Energia wiatru jest również wykorzystywana do dostarczania energii do odizolowanych miejsc, na przykład do produkcji energii elektrycznej na wyspach, do pompowania wody z pól lub do zasilania łodzi żaglowych, latarni morskich i latarni. Mówi się, że te turbiny wiatrowe o małej mocy należą do małych turbin wiatrowych , w przeciwieństwie do dużych lub przemysłowych turbin wiatrowych .
Ekonomiczna wartość dobrego wynika z użytecznością , że konsumenci czerpią z niej ( wartości użytkowej ).
Energia wiatrowa w przeszłości odgrywała ważną rolę w rozwoju handlu ( żeglarstwo morskie ) oraz jako substytut siły mięśni ( wiatrak ). We współczesnym społeczeństwie wartość tej energii można ocenić, badając koszty, których można jej uniknąć.
Wartość użytkowa energetyki wiatrowej wynika zasadniczo z trzech przyczyn:
Te dwie ostatnie składowe wartości energetyki wiatrowej zależą od paliw, które energetyka wiatrowa zastępuje. Stanowią one efekty zewnętrzne (szkody wyrządzone innym bez rekompensaty): w rzeczywistości koszty te są tylko w bardzo części uwzględnione w kształtowaniu cen rynkowych: koszty zanieczyszczeń są częściowo uwzględniane w bardziej rygorystycznych normach emisji, które zobowiązują producentów do odkażają swoje ścieki, ale emisje gazów cieplarnianych są prawie nie brane pod uwagę; Próbowano skorygować to nastawienie rynkowe, w szczególności poprzez rynek uprawnień do emisji gazów cieplarnianych, na którym handluje się uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych , ale wyniki europejskiego rynku uprawnień do emisji jak dotąd nie są przekonujące. Wykazano, że podatek węglowy jest bardziej efektywny w krajach, w których został wprowadzony (Szwecja, Dania, Finlandia).
Ponadto w sektorze elektroenergetycznym znaczna część wartości źródeł energii zależy od usług świadczonych na rzecz sieci: elastyczne źródło energii ( obieg kombinowany , turbina gazowa , hydraulika jeziorna ) ma znacznie większą wartość niż „źródło energii z mała elastyczność w działaniu ( elektrownia jądrowa lub węglowa ), ponieważ możliwość modulowania mocy elektrowni w zależności od zapotrzebowania jest niezbędna do osiągnięcia równowagi podaży i popytu . A fortiori , energia zmieniająca się wraz z wahaniami pogody (wiatr, słońce, przepływ hydrauliczny ) ma znacznie mniejszą wartość niż energia przy ciągłej pracy, ponieważ jej wahania będą musiały być skompensowane przez drogie środki magazynowania ( akumulatory). , zbiorniki hydrauliczne , itd. ) lub za pomocą modułowych energiach, które są także kosztowna; W celu zaspokojenia popytu konieczne będzie zatem praktycznie podwojenie inwestycji w turbiny wiatrowe poprzez inwestycję o równoważnej wielkości w elektrownie modułowe - trochę mniej, a dokładniej, ponieważ wahania pozostawiają gwarantowaną minimalną moc 5% w przypadku energetyki wiatrowej.
Usługi dostarczane do sieci przez turbiny wiatrowe są niskie:
Wartość energetyki wiatrowej jest znacznie wyższa w krajach, których produkcja oparta jest głównie na paliwach kopalnych (Chiny: 80,3% w 2011 r., Indie: 80,6% w 2011 r., Stany Zjednoczone: 68% w 2012 r., Niemcy: 57,6% w 2012 r.) niż w kraje, w których przeważają źródła energii bezemisyjnej (Szwecja: 89% w 2011 r., Francja: 90,4% w 2012 r., Quebec: 99% w 2009 r. itd .). W tych ostatnich krajach produkcja turbin wiatrowych nie może zastąpić paliw kopalnych poza okresami wysokiego popytu; poza godzinami szczytu może w najlepszym razie pozwolić na magazynowanie wody w tamach poprzez zmniejszenie produkcji elektrowni wodnych, w przeciwnym razie jest sprzedawana za granicę po niskich cenach, ponieważ popyt jest niski (zdarza się nawet, że Dania i Niemcy sprzedają wiatr nadwyżki przy ujemnych cenach na rynkach spot) oraz pod warunkiem, że sąsiednie kraje nie mają jednocześnie nadwyżek wiatru.
Wartość ekonomiczna turbin wiatrowych jest silnie uwarunkowana jakością terenu, w szczególności siłą, a zwłaszcza regularnością wiatru. Tak więc Francja, która dotychczas wyposażyła tylko swoje najlepsze obiekty, uzyskuje ze swoich turbin wiatrowych średni współczynnik obciążenia wynoszący od 21 do 24% w zależności od roku, podczas gdy Niemcy, które wyposażyły już wiele drugich najlepszych lokalizacji, mają tylko średnie obciążenie współczynnik 18-19%; Hiszpańskie turbiny wiatrowe, ze współczynnikiem obciążenia powyżej 30%, są jeszcze bardziej wartościowe, a morskie turbiny wiatrowe jeszcze bardziej, z 35 do 45%.
Raport opublikowany przez Komisję Regulacji Energetyki w kwietniu 2014 r. na temat kosztów i rentowności energii odnawialnej podaje następujące elementy kosztów:
Trybunał Obrachunkowy zapewnia, w swoim raporcie z lipca 2013 roku w sprawie polityki rozwoju odnawialnych źródeł energii, niektóre elementy na zaktualizowanych kosztów energii wiatrowej:
Wszelkie porównania kosztów energii wiatrowej z kosztami innych źródeł energii elektrycznej powinny uwzględniać środki produkcji niezbędne do zrekompensowania jej niedociągnięć, w szczególności jej wahań. Ten dodatkowy koszt jest niski w krajach, które posiadały już wiele zapór hydroelektrycznych (Szwecja, Islandia, Quebec, Brazylia itd. ); jest już wyższa dla kraju takiego jak Dania, który miał szczęście być sąsiadem dwóch krajów bardzo dobrze wyposażonych w tamy hydroelektryczne (Szwecji i Norwegii), ale musiał to wykorzystać, aby zainstalować kilka podmorskich kabli wysokiego napięcia pod cieśninami które oddzielają go od wymienionych krajów; jest jeszcze wyższy w krajach, które są zobowiązane do budowy instalacji, takich jak elektrownie szczytowo-pompowe : np. w 2004 roku Niemcy oddały do użytku elektrownię Goldisthal (1060 MW ), która kosztowała 600 mln d'€, oraz 16 projektów elektrowni tego samego typu, ale różnej wielkości są wymienione w niemieckim artykule Lista elektrowni szczytowo-pompowych (de) .
W lipcu 2016 duński DONG Energy wygrał przetarg na złoża Borssele 1 i 2 (700 MW ) w Holandii, oferując cenę 72,70 €/MWh wyprodukowanej (bez przyłączenia); biorąc pod uwagę koszt przyłączenia do sieci lądowej (kable i stacje elektroenergetyczne), szacowany na 15-20 €/MWh , holenderskie zaproszenie do składania ofert spada bardzo znacząco poniżej progu 100 €/MWh , który stanowił wyznaczony cel według zawodu na rok 2020. We Francji pierwsze zaproszenia do składania ofert na morskie turbiny wiatrowe (sześć pól o mocy około 500 MW ) przyznano około 200 EUR/MWh .
W sierpniu 2016 roku w Chile, podczas przetargu na 20% zużycia energii elektrycznej w kraju, cena energii wiatrowej spadła do 38,1 €/MWh , czyli mniej niż w elektrowniach węglowych i gazowych. Do tej rekordowo niskiej ceny w dużej mierze przyczyniły się spadające koszty finansowania.
W Maroku, dzięki wyjątkowym warunkom wybrzeża Atlantyku, Nareva była w stanie zaoferować w 2016 roku rekordową taryfę poniżej 30 euro/MWh za przetarg na energię wiatrową o łącznej mocy 850 MW , z czego została nagrodzona obok Siemensa i Enela.
W Niemczech pierwsze zaproszenie do składania ofert na morskie farmy wiatrowe (1550 MW ) dało13 kwietnia 2017 r.nieoczekiwany wynik: trzy projekty z czterech nagrodzonych obejdą się całkowicie bez dotacji, beneficjenci Dong i EnBW sprzedają po cenie rynkowej produkcję parków OWP West, Borkum Riffgrund West 2 i He Dreit. Czwarty park, Gode Wind 3 , został przyznany firmie Dong premią w wysokości 60 € / MWh . Cena rynkowa wyniosła średnio 29 €/MWh w 2016 r. Te bardzo niskie ceny, które nie uwzględniają kosztów przyłączenia do sieci, można wytłumaczyć długim terminem oddania parków do użytku: 2024 r., który daje dostawcom czas na opracowanie kolejnej generacji turbin, których moc powinna wynosić od 13 do 15 MW wobec 8 do 9 MW dla obecnych turbin; ponadto reżim wiatrowy jest szczególnie korzystny dla tych farm wiatrowych, które również skorzystają z synergii z sąsiednimi farmami wiatrowymi obsługiwanymi przez Dong; wreszcie Niemcy zaplanowały swoje zaproszenia do składania ofert do 2030 r., zapewniając kandydatom taką wielkość transakcji, która pozwoli im obniżyć ceny; państwo zajmujące się badaniami ryzyka technicznego.
W Wielkiej Brytanii w przetargu na elektrownie morskie, którego wyniki zostały opublikowane we wrześniu 2017 r., uzyskano dla dwóch projektów gwarantowaną cenę sprzedaży 57,5 GBP/MWh, a dla trzeciego 74,75 GBP/MWh (82,8 EUR/MWh). ), znacznie poniżej stawki 92,5 GBP/MWh obiecanej przez rząd dla nowej elektrowni jądrowej Hinkley-Point.
Dla porównania ceny gwarantowane dla francuskich projektów wiatrowych na morzu wydają się wygórowane: od 180 do 200 €/MWh . 20 czerwca 2018 r.osiągnięto porozumienie w sprawie renegocjacji kontraktów na farmy wiatrowe przyznanych w 2012 i 2014 r. firmom EDF, Engie i Iberdrola: pozwala ono na „40% redukcję dotacji publicznej i 30% korektę taryf” na zakup energii elektrycznej. W zamian RTE poniesie koszt przyłączenia farm wiatrowych, tj. 10% całkowitego kosztu każdego projektu; zmniejsza to zysk z dotacji z 40% do 33%.
Latem 2020 roku konsorcjum Shell-Eneco wygrało trzeci przetarg na morską energetykę wiatrową bez dotacji w Holandii. Rosną długoterminowe prywatne umowy sprzedaży: według BloombergNEF w 2020 r. podpisano 6,5 GW takich umów.
Koszt za kWhWedług Europejskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej (EWEA), koszt kWh wyprodukowanej na obszarach przybrzeżnych (a zatem bardzo wietrznych) wyniósł w połowie lat 80. 0,088 euro dla turbiny o mocy 95 kW ; jest to 0,041 € za 1 MW turbinę w 2003 r. Niedawno EWEA przyznała w 2009 r. dla wszystkich turbin wiatrowych przedział od 5 do 11 c € //kWh w zależności od lokalizacji i rodzaju turbin wiatrowych.
Dla porównania, koszt kWh energii jądrowej został oszacowany na koniec 2011 r. przez Trybunał Obrachunkowy na 0,04951 EUR; powinna wzrosnąć do 0,0542 euro, biorąc pod uwagę program inwestycyjny ogłaszany przez EDF od 2010 r. i wzmocniony po awarii jądrowej w Fukushimie . Ponadto cena spot za kWh na podstawie rynku EPEX SPOT wahała się od 4 do 6 c € w latach 2011-2012. Jednak porównanie cen kosztów można przeprowadzić tylko poprzez uwzględnienie urządzeń do magazynowania energii i rezerwowych elektrowni związanych z produkcją energii wiatrowej.
W 2012 roku brazylijska firma Casa dos Ventos podpisała z Alstom zamówienie na 68 turbin wiatrowych „ECO 122” przeznaczonych dla farm energetycznych. Zainstalowana instalacja 180 MW będzie kosztować 230 mln euro , co oznacza koszt zainstalowanego kilowata firmy o wartości 1270 euro, tj. w przedziale cenowym, wskazanym w raporcie EWEA z 2009 r., od 1000 do 1350 euro/kW .
Amerykańskie badanie (NREL) z marca 2013 r. szacuje koszt na kWh w 2011 r. projektu lądowej farmy wiatrowej o mocy 1,5 MW na 7,2 USc (0,055 EUR), a morskiej farmy wiatrowej o mocy 3,6 MW na 22,5 USc ( 0,171 €); ale założenia dotyczące wiatru są bardzo optymistyczne: współczynnik obciążenia szacuje się na 37% dla floty lądowej i 39% dla floty morskiej; przytacza też na końcu raportu przedziały od 6 do 10 USD USc/kWh dla farm lądowych i 16,8 do 29,2 USD USc/kWh dla parków morskich.
Koszt kWh energii wiatrowej prognozowany przez Brytyjski Komitet ds. Zmian Klimatu na 2040 r. wynosi od 6 do 6,5 mld EUR/kWh dla wiatru na lądzie i od 12 do 15 mln EUR/kWh dla wiatru na morzu (z turbinami wiatrowymi o mocy 20 MW ).
Koszty kWh wiatru w 2018 r. zbliżają się do ceny sieciowej w przedziale od 29 do 56 USD/MWh , co jest niższe niż w przypadku większości konwencjonalnych źródeł wytwórczych. Ostatni przetarg na morską energetykę wiatrową wygrany w Dunkierce wynosi 44 €/MWh .
Według Global Wind Energy Council ( GWEC) koszt energii wiatrowej kWh ( LCOE ) spadł średnio o ponad 50% w latach 2015-2019; w szczególności koszt morskiej energetyki wiatrowej spadł o jedną trzecią w latach 2018-2019. Jednak ten spadek kosztów wynika z presji wywieranej na producentów i podwykonawców przez mechanizmy przetargowe, co spowodowało szybką konsolidację podaży: spadła liczba producentów turbin ze 100 do 37, a pierwsza piątka ma 2/3 udziału w rynku. Przykładowo intensywna konkurencja w przetargach z 2017 roku na początku 2019 roku spowodowała spadek cen do 33,55 USD/MWh; te niskie ceny posłużyły jako pułapy dla kolejnych przetargów; efektem był gwałtowny spadek zainstalowanych wolumenów: 2,4 GW w 2019 r. wobec 4,1 GW w 2018 r.; z 17 GW wylicytowanych w ciągu 3 lat blisko jedna trzecia nie znalazła nabywcy lub została porzucona po aukcji; ponad 80% nagrodzonych projektów było opóźnionych o 6 do 12 miesięcy. Ponad 100 krajów zorganizowało przetargi, stymulując konkurencję i prowadząc do wyraźnej poprawy konkurencyjności energetyki wiatrowej. Skłoniło to rządy do poszukiwania programów wolnych od dotacji: Chiny jak najszybciej zlikwidują dotacje dla wiatru na lądzie.1 st styczeń 2021, a projekty komercyjne bez dotacji są realizowane w Danii i Wielkiej Brytanii; Aukcje projektów energetyki wiatrowej bez dotacji są organizowane w Niemczech od 2017 r., a w Holandii od 2018 r.
GWEC krytykuje te wzorce, ponieważ nie zapewniają długoterminowej widoczności cen. Zwiększają ryzyko, a tym samym koszt kapitału. Istniejące hurtowe rynki energii elektrycznej, przeznaczone do produkcji na dużą skalę z paliw kopalnych lub energii jądrowej przy wysokich kosztach krańcowych, nie nadają się do integracji dużych ilości niekontrolowanych źródeł energii w ramach zerowego kosztu krańcowego. Rynki takie jak Niemcy, Kalifornia i Australia doświadczyły zniekształceń cenowych, które występują, gdy okresy wysokiej produkcji energii odnawialnej tworzą nadwyżki i doprowadzają ceny hurtowe do niskich lub nawet ujemnych poziomów, a analitycy uważają, że częste okresy ujemnych cen staną się powszechne. Rynki prawdopodobnie będą w coraz większym stopniu wytwarzać efekt „kanibalizacji” energii odnawialnej, a ich producenci będą narażeni na rosnącą zmienność cen. Konkurencyjne mechanizmy zapewniające długoterminową widoczność zapewniają lepszą stabilność; mogą to być „ kontrakty na różnicę ”, które uwzględniają odniesienie do ceny rynkowej, zapewniając jednocześnie gwarantowany dochód w długim okresie. Inne mechanizmy rynkowe, takie jak umowy na bezpośrednią sprzedaż energii elektrycznej z firmami lub innymi dużymi odbiorcami, pozwoliły zapewnić producentom stabilne dochody: w ten sposób w latach 2008-2019 sprzedano ponad 50 GW energii odnawialnej, w tym 19,5 GW w 2019 roku.
Reforma rynku jest niezbędna, aby uwzględnić w cenach wszystkie pozytywne i negatywne skutki źródeł energii: koszty sieci, koszty bilansowania, emisje zanieczyszczeń, potrzeby elastyczności systemów energetycznych, skutki społeczne i środowiskowe. W szczególności należy uwzględnić emisje gazów cieplarnianych poprzez podatek węglowy lub inne mechanizmy.
Energetyka wiatrowa z pięciu wiodących krajów
Źródło: Międzynarodowa Agencja Energii ; 2019: IEA i BP
W 2018 roku światowa produkcja energii wiatrowej wyniosła 1 273,4 TWh , co oznacza wzrost o 12,4%; stanowiło to 4,8% całkowitej produkcji energii elektrycznej.
BP szacuje światową produkcję z wiatru na 1270,3 TWh w 2018 roku (+12,7%) i 1429,6 TWh w 2019 roku ( +12,6%), czyli 5,3% całkowitej produkcji energii elektrycznej: 27 004,7 TWh .
Kraj | 1990 | 2000 | 2010 | 2015 | 2017 | 2018 | 2019 | % 2019 |
Wariacja 2019/2010 |
miks akcji 2019 * |
Chiny | 0,002 | 0,6 | 44,6 | 185,8 | 295,0 | 365,8 | 405,7 | 28,4% | +810% | 5,4% |
Stany Zjednoczone | 3.1 | 5,6 | 95,1 | 193,0 | 257.2 | 277,9 | 303,4 | 21,2% | + 219% | 6,9% |
Niemcy | 0,07 | 9,4 | 38,5 | 80,6 | 105,7 | 110,0 | 126,0 | 8,8% | + 227% | 20,4% |
Indie | 0,03 | 1,7 | 19,7 | 35,1 | 51,1 | 60,3 | 66,0 | 4,6% | + 235% | 4,1% |
Wielka Brytania | 0,01 | 0,9 | 10.2 | 40,3 | 50,0 | 57,1 | 64,1 | 4,5% | + 528% | 19,8% |
Brazylia | - | 0,002 | 2.2 | 21,6 | 42,4 | 48,5 | 56,0 | 3,9% | + 2445% | 8,9% |
Hiszpania | 0,014 | 4,7 | 44,3 | 49,3 | 49,1 | 50,8 | 55,6 | 3,9% | + 26% | 20,3% |
Francja | - | 0,08 | 9,9 | 21,4 | 24,7 | 28,5 | 34,6 | 2,4% | + 249% | 6,1% |
Kanada | - | 0,3 | 8,7 | 27,0 | 28,8 | 29,7 | 34,2 | 2,4% | + 293% | 5,2% |
indyk | 0 | 0,03 | 2,9 | 11,7 | 17,9 | 19,9 | 21,8 | 1,5% | + 652% | 7,2% |
Włochy | 0,002 | 0,6 | 9,1 | 14,8 | 17,7 | 17,5 | 20,2 | 1,4% | +122% | 6,9% |
Szwecja | 0,006 | 0,5 | 3,5 | 16,3 | 17,6 | 16,6 | 19,8 | 1,4% | + 466% | 11,8% |
Australia | 0 | 0,06 | 5.1 | 11,5 | 12,6 | 15,2 | 17,7 | 1,2% | + 247% | 6,7% |
Meksyk | 0 | 0,02 | 1.2 | 8,7 | 10,4 | 13.1 | 17,6 | 1,2% | + 1367% | 5,3% |
Dania | 0,6 | 4.2 | 8,7 | 14,1 | 14,8 | 13,9 | 16,1 | 1,1% | + 106% | 55,2% |
Polska | 0 | 0,005 | 1,7 | 10,9 | 14,9 | 12,8 | 15,0 | 1,0% | +804% | 9,2% |
Portugalia | 0,001 | 0,17 | 9,2 | 11,6 | 12.2 | 12,6 | 13,7 | 1,0% | + 50% | 25,9% |
Razem na świecie | 3,9 | 31,3 | 342,2 | 833,7 | 1132,8 | 1273,4 | 1430 | 100,0% | + 319% | 5,3% |
% elektr. | 0,03 | 0,2 | 1,6 | 3.4 | 4.4 | 4,7 | 5,3 | |||
Źródło: Międzynarodowa Agencja Energii . * udział miksu = udział energetyki wiatrowej w produkcji energii elektrycznej w kraju. |
Zainstalowana moc nie jest wiarygodnym wskaźnikiem do porównań między różnymi sektorami energetycznymi lub między krajami, ponieważ jeden MW stale używany w elektrowni jądrowej, węglowej lub gazowej wytwarza dwa do pięciu razy więcej niż jeden MW turbin wiatrowych, które działają tylko wtedy, gdy wiatr wieje wystarczająco mocno; Kraje, które używają turbin wiatrowych tylko w najbardziej wietrznych miejscach , takie jak Stany Zjednoczone, mają dwukrotnie wyższy wskaźnik produkcji do zainstalowanej mocy niż te, które instalują turbiny wiatrowe nawet w miejscach o słabym wietrze, takich jak Stany Zjednoczone. 'Niemcy; Morskie turbiny wiatrowe mają również średni współczynnik obciążenia dwukrotnie większy niż lądowe turbiny wiatrowe; Wreszcie, niektóre kraje, takie jak Chiny, uwzględniają w swoich statystykach mocy zainstalowanej turbiny wiatrowe, które zostały ukończone, ale nie zostały jeszcze podłączone do sieci.
Według Światowej Rady Energetyki Wiatrowej ( GWEC) w 2020 r. zainstalowano 93 GW turbin wiatrowych, o 53% więcej niż w 2019 r., z czego na lądzie i 6,1 GW na morzu.Globalna moc zainstalowana osiągnęła na koniec 2020 r. 743 GW , wzrost o 14%. Udział Chin w rynku wyniósł 56% w 2020 r., a następnie udział Stanów Zjednoczonych: 18%; następnie Brazylia (3%), Holandia (2%), Niemcy (2%). Udział Europy wynosi 16%.
W lądowej energetyce wiatrowej nowe instalacje osiągnęły 86,9 GW , co oznacza wzrost o 59%, podnosząc globalną moc zainstalowaną do 707,4 GW . Ten silny wzrost wynikał głównie z dwóch głównych rynków: Chin 68,6 GW i Stanów Zjednoczonych 17 GW . W Chinach instalacje przyspieszyło ogłoszenie końca dopłat do1 st styczeń 2021 ; poza tym projekty muszą osiągnąć parytet sieci oparty na regulowanej cenie energii elektrycznej z elektrowni węglowych w każdym województwie. W Stanach Zjednoczonych ogłoszone zakończenie Produkcji Ulga Podatkowa (PTC) przyspieszyło uruchomienia, ale w grudniu 2020 r. Senat przedłużył PTC o obniżoną stawkę do 60% jej poprzedniego poziomu. Brazylia zajmuje trzecie miejsce z 2,3 GW , a następnie Norwegia (1,53 GW ) i Niemcy (1,43 GW ).
Rynku offshore wind nastąpił nieznaczny spadek w roku 2020: 6068 MW zostały zainstalowane w porównaniu do 6,243 MW w 2019 roku.
Nowe instalacje w 2019 r. GWEC szacuje na 60,4 GW , o 19% więcej niż w 2018 r.; wiatry lądowe wzrosły o 17% do 54,2 GW , podczas gdy wiatry na morzu podskoczyły do 6,1 GW , zwiększając swój udział do 10%. W przypadku wiatru na lądzie region Azji i Pacyfiku prowadził na rynku z 27,3 GW ; rynek europejski wzrósł o 30% pomimo spadku o 55% w Niemczech, dzięki silnemu wzrostowi instalacji w Hiszpanii, Szwecji i Grecji. W przypadku morskiej energetyki wiatrowej rynek chiński podskoczył o 45%. Nadal dominowały mechanizmy rynkowe: na całym świecie przetargi osiągnęły 25 GW dla projektów wiatrowych na lądzie i 15,8 GW dla projektów offshore, ponad dwukrotnie więcej niż w 2018 r. Kontrakty Sprzedaż długoterminowa dla przedsiębiorstw wzrosła o 30%, osiągając 9 GW .
W lądowej energetyce wiatrowej Chiny, wiodący rynek od 2008 roku, zainstalowały 23,76 GW , znacznie wyprzedzając Stany Zjednoczone (9,14 GW ), Indie (2,38 GW ), Szwecję (1,59 GW ), Francję (1,34 GW ), Meksyk (1,28 GW ). ) i Niemcy (1,08 GW ). Chiny już drugi rok przodują w instalacjach offshore z 2,39 GW , wyprzedzając Wielką Brytanię (1,76 GW ).
Pięć największych rynków w 2019 r. to Chiny (43,3% globalnej sumy), Stany Zjednoczone (15,1%), Wielka Brytania (4%), Indie (3,9%) i Hiszpania (3,8%). Region Azji i Pacyfiku wyniósł 50,7%, Europa 25,5%, Ameryka Północna 16,1%, Ameryka Łacińska 6,1% i Afryka (+ Bliski Wschód) 1, 6%.
Na rynku energii wiatrowej na lądzie (54,2 GW ) nadal dominowały Chiny z 23,8 GW , a następnie Stany Zjednoczone (9,1 GW ), Indie (2,4 GW ), Hiszpania (2,3 GW ) i Szwecja (1,6 GW ). Rynek chiński doświadczył w 2018 r. wprowadzenia systemu przetargowego, a następnie w 2019 r. nowej reformy przedstawiającej mapę drogową w kierunku systemu „bezdotacyjnego” od1 st styczeń 2021. W 2019 r. 35% nowych instalacji pochodziło z mechanizmów rynkowych, podobnie jak w 2018 r.; Mimo braku powodzenia przetargów z 2019 r. w Niemczech i Indiach, na aukcjach poza Chinami przyznano 14,5 GW , czyli tyle samo, co w 2018 r.
Historia rocznych instalacji od 1996 do 2020 roku:
Kraj | 1997 | 2000 | 2005 | 2010 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Chiny | 146 | 352 | 1266 | 41 800 | 145 362 | 168 732 | 188 392 | 210 247 | 236,320 | 288,320 | |
Stany Zjednoczone | 1,673 | 2,564 | 9149 | 40 200 | 73 991 | 82 060 | 89,077 | 96 518 | 105 466 | 122 317 | |
Niemcy | 2081 | 6095 | 18 500 | 27 191 | 44 941 | 50 019 | 55 719 | 59 314 | 61 404 | 62,850 | |
Indie | 940 | 1267 | 4430 | 13 065 | 25 088 | 28 700 | 32 938 | 35,129 | 37 506 | 38 625 | |
Hiszpania | 427 | 2535 | 10,028 | 20 623 | 23,025 | 23 075 | 23 100 | 23,594 | 25 742 | 27 328 | |
Wielka Brytania | 319 | 409 | 1,353 | 5 204 | 13 809 | 14 602 | 19 835 | 20 964 | 23340 | 23 937 | |
Francja | 10 | 68 | 757 | 5970 | 10 505 | 12,065 | 13 759 | 15307 | 16 643 | 17 946 | |
Brazylia | 3 | 22 | 29 | 931 | 8 726 | 10 741 | 12 769 | 14 707 | 15 452 | 17 750 | |
Kanada | 25 | 137 | 683 | 4008 | 11 219 | 11,898 | 12 240 | 12 816 | 13 413 | 13 577 | |
Włochy | 103 | 427 | 1,718 | 5 797 | 8 975 | 9 227 | 9 766 | 10 230 | 10 512 | 10 543 | |
Szwecja | 127 | 241 | 509 | 2 163 | 6029 | 6494 | 6611 | 7300 | 8984 | 9 811 | |
indyk | 19 | 201 | 1,329 | 4694 | 6091 | 6872 | 7370 | 8056 | 9280 | ||
Australia | 4 | 30 | 579 | 2020 | 4 187 | 4 312 | 4 813 | 5 362 | 6199 | 7296 | |
Meksyk | 3,073 | 3,527 | 4006 | 4 935 | 6 215 | 6789 | |||||
Polska | 2 | 5 | 73 | 1180 | 5100 | 6 355 | 5848 | 6 116 | 6 112 | ||
Dania | 1,066 | 2417 | 3 128 | 3749 | 5064 | 5230 | 5 486 | 5 766 | 5917 | ||
Portugalia | 38 | 83 | 1,022 | 3706 | 5050 | 5316 | 5313 | 5 172 | 5242 | ||
Holandia | 319 | 440 | 1224 | 2 269 | 3443 | 4328 | 4202 | 4 393 | 4463 | ||
Irlandia | 53 | 119 | 495 | 1428 | 2446 | 2 701 | 3 318 | 3676 | 4127 | ||
Japonia | 18 | 142 | 1,040 | 2304 | 3 038 | 3 230 | 3 399 | 3661 | 3 921 | 4 373 | |
Rumunia | 0 | 1 | 462 | 2 976 | 3024 | 3030 | 3 261 | 3826 | |||
Austria | znaleźć | 2 404 | 2632 | 2 887 | 2 878 | 3,607 | |||||
Belgia | znaleźć | 2229 | 2378 | 2 806 | 3 133 | 3159 | |||||
Chile | znaleźć | znaleźć | znaleźć | 1619 | 2 145 | 2 829 | |||||
Afryka Południowa | znaleźć | 1,053 | 1,473 | 2085 | 2085 | 2085 | 2465 | ||||
Razem na świecie | 7 482 | 18,040 | 59 135 | 194 680 | 432 680 | 487 657 | 540 432 | 590 589 | 650 199 | 742 689 | |
2018-19: GWEC i Eurobserv'ER dla Europy |
W 2016 r. globalny rynek energetyki wiatrowej spowolnił swój wzrost z 54 GW zainstalowanymi w ciągu roku; Chiny utrzymały prowadzenie z 23,3 GW wobec 30 GW w 2015 r., roku naznaczonym gorączką przed wprowadzeniem gwarantowanych obniżek taryf; w Stanach Zjednoczonych oddane do użytku 8,2 GW przyniosły flotę do 82 GW ; Unia Europejska zainstalowała 12,5 GW , w tym 5,4 GW w Niemczech i 1,5 GW we Francji.
W 2014 r.: (52,13 GW z rozruchu minus 0,56 GW z wyłączenia; w 2013 r. uruchomienie było bliskie 37 GW ; rynek wzrósł zatem o 41%; moc zainstalowana w Unii Europejskiej w 2014 r. wyniosła 12,44 GW . Azja stanowiła 50,2% rynek, Europa 25,8% i Ameryka Północna 13,9%; inne regiony nabierają rozpędu, łącznie 10,1%. Po raz pierwszy skumulowana moc Azji przewyższa moc Europy z 142,1 GW (38,3%) w porównaniu z 135,6 GW (36,5%) ), Ameryka Północna, łącznie 77,95 GW (21%), Same Chiny zainstalowały 23,35 GW , czyli 45% światowego rynku, daleko za nimi Niemcy: 6,2 GW i Stany Zjednoczone: 4,85 GW .
Na koniec 2013 roku globalna moc zainstalowana wiatru osiągnęła 318,6 GW , co oznacza wzrost o 35,6 GW w ciągu roku (+12,4%), w tym 11,3 GW dla Unii Europejskiej ; rynek gwałtownie zwolnił, po raz pierwszy w historii przemysłowej ery energetyki wiatrowej: instalacje w 2012 r. wyniosły 44,2 GW , w tym 11,8 GW dla UE; spadek ten wynika głównie z załamania się rynku Stanów Zjednoczonych (1084 MW wobec 13 078 MW w 2012 r.), ze względu na bardzo późne odnowienie federalnego systemu motywacyjnego; rynek europejski nieznacznie osłabł z powodu przyjęcia przez kilka rządów nowej, mniej korzystnej polityki; z drugiej strony same Chiny stanowią prawie połowę światowego rynku: 16,1 GW . Europa miała udział w rynku na poziomie 34,1% w 2013 roku, za rynkiem azjatyckim (51,2% wobec 35,6% w 2012 roku) i daleko przed rynkiem północnoamerykańskim, który spadł do 9,3% wobec 31,4% w 2012 roku. Europa pozostaje jednak liderem dla całkowitej mocy w eksploatacji: 38,3% wobec 36,4% dla Azji i 22,3% dla Ameryki Północnej.
W 2010 roku Chiny zdetronizowały Stany Zjednoczone z 42 GW mocy zainstalowanej w porównaniu z 40 GW .
W 2008 roku Stany Zjednoczone stały się pierwszym krajem pod względem mocy wiatrowych z 25 170 MW zainstalowanymi przed Niemcami (23 902 MW ). Sektor ten zatrudniał wówczas około 85 000 Amerykanów.
Instalacje i moc zainstalowana na morzuIstnieją dwa rodzaje instalacji na morzu: turbiny wiatrowe przymocowane do dna morskiego, blisko wybrzeża oraz pływające turbiny wiatrowe , położone dalej i korzystające z silniejszych i bardziej regularnych wiatrów.
Morskie farmy wiatrowe ( offshore wind ) odgrywają coraz większą rolę w rozwoju energetyki wiatrowej, szczególnie w Europie i Chinach. Według GWEC moc zainstalowana morskiej energetyki wiatrowej osiągnęła na koniec 2020 r. 35 293 MW , z czego 10 206 MW w Wielkiej Brytanii, 9996 MW w Chinach, 7 728 MW w Niemczech, 2611 MW w Holandii, 2262 MW w Belgii oraz 1703 MW w Danii. Nowe instalacje na 2020 r. wyniosły 6068 MW , z czego 3060 MW w Chinach, 1493 MW w Holandii, 706 MW w Belgii, 483 MW w Wielkiej Brytanii, 237 MW w Niemczech i 60 MW w Korei Południowej. Ponad 7 GW ofert dla projektów offshore rozpoczęto w 2020 roku, z czego 5,5 GW organizowany przez amerykańskich stanach New Jersey, Nowym Jorku i Rhode Island, 0,8 GW Dania i szczątków przez Japonię, która prognozuje 30 do 45 GW z morska energetyka wiatrowa do 2040 roku.
Rynek morskiej energetyki wiatrowej pobił swoje poprzednie rekordy w 2019 r. z 6145 MW nowych instalacji; jej udział w światowym rynku energetyki wiatrowej wzrósł z 5% do 10% w ciągu pięciu lat. Chiny nadal prowadziły z 2395 MW , a za nimi plasowały się Wielka Brytania (1764 MW ) i Niemcy (1111 MW ). Ogłoszenie przetargu na kontrakty różnicowe w Wielkiej Brytanii we wrześniu 2019 r. spowodowało obniżenie ceny o 30% w porównaniu z 2017 r., przy cenach 39-41 GBP /MWh (w cenach z 2012 r.). W Holandii firma Vattenfall wygrała drugi holenderski przetarg „zero dotacji” w lipcu 2019 r. (760 MW ). W Stanach Zjednoczonych podniesiono docelową dostawę offshore z 9,1 GW w 2018 r. do 25,4 GW w 2019 r.; oczekuje się, że co najmniej 15 projektów zostanie oddanych do użytku do 2026 r. Tajwan przyłączył do sieci swoją pierwszą komercyjną morską farmę wiatrową; jego celem dla instalacji morskich na 2025 r. jest 5,6 GW, a dodatkowe 10 GW powinno zostać zainstalowane w latach 2026-2035. W Japonii pierwszy przetarg na morską energetykę wiatrową zostanie przeprowadzony pod koniec 2020 r.
Według EurObserv'ER moc zainstalowana na morzu w Europie wyniosła na koniec 2019 r. 21,8 GW, co oznacza wzrost o 3,05 GW , czyli +16,3% w ciągu roku, wobec 2,97 GW zainstalowanych w 2018 r. Wielka Brytania (9,78 GW ), Niemcy (7,51 GW ), Dania (1,7 GW ), Belgia (1,55 GW ) i Holandia (0,96 GW ).
Na koniec 2019 r. moc zainstalowana morskiej energetyki wiatrowej wyniosła 29 136 MW , z czego 9723 MW w Wielkiej Brytanii, 7493 MW w Niemczech, 6838 MW w Chinach, 1703 MW w Danii, 1556 MW w Belgii, 1 118 MW w Holandia, 310 MW w pozostałej części Europy, 73 MW w Korei Południowej, 292 MW w innych krajach azjatyckich i 30 MW w Stanach Zjednoczonych; wzrost parku w 2019 roku wyniósł 6145 MW , w tym 2395 MW w Chinach, 1764 MW w Wielkiej Brytanii, 1111 MW w Niemczech, 370 MW w Belgii, 374 MW w Danii i 123 MW w Azji z wyłączeniem Chin.
Pod koniec 2018 roku moc zainstalowana morskiej energetyki wiatrowej osiągnęła 22,997 MW (18658 MW w 2017 roku), z czego 7963 MW w Wielkiej Brytanii, 6382 MW w Niemczech 4443 MW w Chinach, 1329 MW w Danii, 1186 MW w Belgia, 1118 MW w Holandii, 302 MW w innych krajach europejskich, 73 MW w Korei Południowej, 171 MW w innych krajach azjatyckich i 30 MW w Stanach Zjednoczonych; wzrost parku w 2019 r. wyniósł 4348 MW (4472 MW w 2017 r.), w tym 1655 MW w Chinach, 1312 MW w Wielkiej Brytanii, 969 MW w Niemczech, 309 MW w Belgii, 61 MW w Danii i 35 MW w Korei Południowej.
W 2019 r. według EurObserv'ER produkcja osiągnęła 426 TWh (362,5 TWh poza Wielką Brytanią), w tym 70,6 TWh na morzu (40 TWh poza Wielką Brytanią), dzięki 12,24 GW nowych instalacji (10,06 GW bez Wielkiej Brytanii) , minus 208 MW z likwidacji, co daje moc zainstalowaną w Europie do 191,5 GW (167,58 GW bez Wielkiej Brytanii), w tym 21,8 GW na morzu (12,0 GW bez Wielkiej Brytanii). Produkcja energii elektrycznej wzrosła w ciągu roku o 48,5 TWh , czyli 12,85%, wzrost częściowo spowodowany wznowieniem rozwoju energetyki wiatrowej w Hiszpanii: +2,15 GW i silnym przyspieszeniem w Szwecji: +1, 68 GW oraz w Grecji: +0,73 GW ; z drugiej strony, nowe lądowe instalacje wiatrowe w Niemczech spadły poniżej GW po raz pierwszy od 2008 roku (963 MW ), a we Francji: +1,36 GW w 2019 r. wobec +1,58 GW w 2018 r. Nowe morskie turbiny wiatrowe osiągnęły poziom 3,05 GW w porównaniu do 2,97 GW w 2018 roku.
W 2018 r. produkcja wyniosła 379,3 TWh , z czego 57,3 TWh na morzu, dzięki 10,05 GW nowych instalacji (wobec 14,78 GW w 2017 r.), mniej 345 MW wycofanych z eksploatacji, co daje europejską moc zainstalowaną na poziomie 178,95 GW , według EurObserv' ER . Produkcja energii elektrycznej wzrosła w ciągu roku o 16,9 TWh , czyli 4,7%, co jest skromnym wzrostem ze względu na kurczenie się trzech głównych rynków: Niemiec, Wielkiej Brytanii i Francji.
W 2016 roku europejska farma wiatrowa (druga na świecie) reprezentowała 153,7 GW i 10,4% dostaw energii elektrycznej kontynentu, przekraczając moce sumy elektrowni węglowych.
W 2020 roku Ameryka jest w rankingu 3 th największy kontynent w zainstalowanej mocy w elektrowniach wiatrowych z 169 800 MW , lub 22,9% globalnej sumie 122.317 MW w US, 17750 MW w Brazylii, 13577 MW w Kanadzie, 6789 MW w Meksyku 2829 MW w Chile i 2618 MW w Argentynie. Nowe instalacje na 2020 rok to 21 762 MW , czyli 23,4% światowego rynku, w tym 16 205 MW w Stanach Zjednoczonych, 2297 MW w Brazylii, 1014 MW w Argentynie, 684 MW w Chile, 574 MW w Meksyku i 165 MW w Kanadzie.
Nowe instalacje w 2019 roku stanowią 13 437 MW , czyli 22,1% światowego rynku, w tym 9 143 MW w Stanach Zjednoczonych, 1281 MW w Meksyku, 931 MW w Argentynie, 745 MW w Brazylii, 597 MW w Kanadzie i 526 MW w Chile.
Nowe instalacje w 2018 roku stanowią 11 891 MW , czyli 23,5% światowego rynku, w tym 7 588 MW w Stanach Zjednoczonych, 1 939 MW w Brazylii, 929 MW w Meksyku, 566 MW w Kanadzie i 445 MW w Argentynie.
W 2017 roku ta zainstalowana moc wzrosła o 10 414 MW (Ameryka Północna: 7 836 MW , Ameryka Łacińska: 2 578 MW ), tj. + 9,2% i 19,8% całkowitego światowego oddania do eksploatacji w tym roku. Stany Zjednoczone pozostają w dużej mierze liderem z 89.077 MW , czyli 72,3% całości dla kontynentu amerykańskiego; 7017 MW oddanych do użytku w 2017 r. stanowi 67% całkowitej mocy w USA.
Pozostałe kraje ze znaczącą farmą wiatrową to:
W 2017 roku następujące kraje miały godną uwagi flotę:
Kolumbia, która w 2020 r. posiada tylko 19,5 MW energii wiatrowej (farma wiatrowa Jepírachi), przydzieliła 2,27 GW projektów wiatrowych w swoich dwóch pierwszych zaproszeniach do składania ofert w 2019 r.; ich uruchomienie planowane jest na 2022 r. Na koniec 2020 r . zatwierdzono projekty wiatrowe o mocy 3,16 GW . Nowy przetarg ogłaszany jest na pierwszą połowę 2021 roku. Departament La Guajira , na północy kraju, jest jedną z najkorzystniejszych farm wiatrowych w Ameryce Łacińskiej, o potencjale szacowanym przez Bank Światowy na 18 GW , ale trzeba wybudować linię o długości 470 km o napięciu 500 kV, aby przekazywać energię elektryczną wytwarzaną w tym regionie do ośrodków poboru. Trwają prace nad projektem morskiej farmy wiatrowej o mocy 200 MW w pobliżu Cartageny , której oddanie do użytku zaplanowano na koniec 2025 roku.
W 2020 r. region Azji i Pacyfiku potwierdził swoją pozycję na szczycie rankingu kontynentów pod względem zainstalowanej energii wiatrowej z 346 700 MW , czyli 46,7% całkowitej światowej, w tym 288 320 MW w Chinach, 38 625 MW w Indiach i 7 296 MW w Australia. Nowe instalacje stanowiły 55 666 MW , czyli 59,9% światowego rynku, w tym 52 000 MW w Chinach, 1119 MW w Indiach i 1097 MW w Australii. Region posiada 10 414 MW morskich farm wiatrowych, co stanowi 29,5% światowych farm wiatrowych, w tym 9996 MW w Chinach; W 2020 r. zainstalowano 3120 MW , w tym 3060 MW w Chinach.
W 2019 roku nowe instalacje stanowiły 30 612 MW , czyli 51% światowego rynku, w tym 26 155 MW w Chinach, 2377 MW w Indiach i 837 MW w Australii.
W 2018 roku ta zainstalowana moc wzrosła o 26 158 MW , czyli 51,6% światowego rynku, w tym 21 855 MW w Chinach, 2191 MW w Indiach i 549 MW w Australii.
W ciągu 2017 roku ta zainstalowana moc wzrosła o 24 447 MW , tj. +12% i 46,5% globalnych całkowitych oddanych do użytku w tym roku. Same Chiny, ze swoimi 188 232 MW , stanowią 82,4% całości zainstalowanych w Azji na koniec 2017 roku i 79,8% instalacji w ciągu roku. Daleko w tyle znajdują się Indie z 32 848 MW (14,4% skumulowanego i 17% wzrostu).
Pozostałe kraje posiadające znaczącą farmę wiatrową na koniec 2019 roku to:
Moc zainstalowana w Afryce wzrosła o 12,8% w 2020 r., z 6 454 MW na koniec 2019 r. do 7 277 MW na koniec 2020 r., z czego 2 465 MW w RPA i 1 465 MW w Egipcie. Nowe instalacje na 2020 r. wyniosły 823 MW , z czego 515 MW znajdowało się w RPA.
Ta moc wiatrowa wzrosła o 16,5% w 2019 r. W 2019 r. dodano 944 MW , w tym 262 MW w Egipcie.
Wzrost wyniósł 20% w 2018 r. W 2018 r. dodano 962 MW , z czego 380 MW w Egipcie i 310 MW w Kenii.
Energetyka wiatrowa wzrosła o 16% w 2017 roku (12% w 2016, 30% w 2015, 58% w 2014); ponad połowa z 934 MW skoku naprzód w 2014 r. miała miejsce w RPA: +560 MW i prawie jedna trzecia w Maroku: +300 MW ; w 2015 r. RPA przyczyniła się do wzrostu floty afrykańskiej o 64% z +483 MW , a następnie Etiopia: +153 MW ; w 2016 r. wszystkie rozruchy przeprowadzono w RPA: +418 MW ; to samo w 2017 roku: +621 MW .
Głównymi producentami energii wiatrowej na świecie na koniec 2007 roku byli:
Na dzień 30 czerwca 2013 r.
Wzrost cen paliw kopalnych sprawił, że badania wiatrowe stały się bardziej atrakcyjne dla inwestorów.
Technologia obecnie najczęściej wykorzystywana do przechwytywania energii wiatru wykorzystuje śmigło na osi poziomej. Niektóre prototypy wykorzystują pionową oś obrotu: nową technologią osi pionowej jest generator wiatru Kite (inspirowany kitesurfingiem ), który, aby uchwycić najsilniejszy możliwy wiatr, wykorzystuje kable i skrzydła, które mogą osiągnąć wysokość 800/1000 m .
Technologia osi poziomej ma pewne wady:
Nowe turbiny wiatrowe w fazie rozwoju mają na celu stworzenie technologii wolnej od hałasu, wielkości i kruchości turbin wiatrowych z łopatami, a jednocześnie zdolnej do wykorzystania wiatru niezależnie od jego kierunku i siły. Wiele wariantów jest badanych w rzeczywistych testach. Niektóre turbiny wiatrowe są małe ( szerokość od 3 do 8 m , wysokość od 1 do 2 m ), w celu umożliwienia ich instalacji na tarasach dachowych budynków mieszkalnych w miastach lub na dachach budynków przemysłowych i handlowych, w energetyce waha się od kilku kilowatów do kilkudziesięciu kilowatów średniej mocy. Ich prędkość obrotowa jest niska i niezależna od prędkości wiatru. Ich moc zmienia się wraz z sześcianem prędkości wiatru (prędkość wiatru podniesiona do potęgi 3): gdy prędkość wiatru podwoi się, moc mnoży się przez 8. Prędkość wiatru może wahać się od 5 km/h do ponad 200 km / h bez konieczności „pierzenia” ostrzy .
Sprawność turbin wiatrowychTurbiny wiatrowe charakteryzują się sprawnością w funkcji prędkości wiatru. Obecne turbiny wiatrowe mają krzywą, która jest ograniczona i ograniczona do wiatru o prędkości mniejszej niż 90 km/h .
Ademe zlecił raport firmie Climpact. Wyniki tego raportu wskazują, że w wyniku globalnego ocieplenia oczekuje się, że wiatry wykorzystywane do produkcji energii wiatrowej zmniejszą się o blisko 10% do 2100 roku.
Instalacja farm wiatrowych na morzu to jedna z dróg rozwoju tego sektora: minimalizuje uciążliwości wizualne i sąsiedzkie, a współczynnik obciążenia jest lepszy dzięki silniejszemu i trwalszemu wiatrowi niż na lądzie. Na przykład zakład na Morzu Północnym działał przez 96% czasu, co pozwala na średni współczynnik obciążenia wynoszący 0,37. Takie rozwiązanie pozwala na progresywny rozwój techniczny turbin wiatrowych o bardzo dużej mocy.
Tak więc generacja energii wiatrowej na morzu jest większa niż na lądzie przy równoważnej mocy nominalnej. Średnia wynosi 2500 MWh na megawat zainstalowany na morzu zamiast 2000 MWh na megawat zainstalowany na lądzie. Na obszarach morskich, które są geograficznie bardzo korzystne dla energetyki wiatrowej, szacunki badania wskazują na możliwość wystąpienia skrajnych przypadków 3800 MWh na MW zainstalowanej. Jednak koszt inwestycji pozostaje średnio o 20% wyższy niż w przypadku tak zwanych „konwencjonalnych” turbin wiatrowych.
Przewiduje się różne rozwiązania w celu obniżenia kosztów wyprodukowanej kilowatogodziny. Wśród badanych rozwiązań możemy zauważyć:
Projekty przyszłych morskich turbin wiatrowych, do 2010 r., zakładają uzyskanie mocy 10 MW na jednostkę, przy średnicy łopat 160 metrów.
Pierwsze morskie farmy wiatrowe zostały zbudowane na głębokości poniżej 35 mi 40 km od wybrzeża; nowe projekty przesuwają się coraz dalej (do 100 km ) i zapuszczają się na głęboką wodę (do 50 m ); projekty głębinowe są szczególnie liczne w Japonii (dziewięć projektów), Francji (pięć projektów), Hiszpanii (pięć), Norwegii (cztery) i Stanach Zjednoczonych (cztery).
Jedną z opcji obniżenia kosztów inwestycyjnych na zainstalowany kilowat mogłoby ostatecznie być połączenie morskiej turbiny wiatrowej i jednej lub więcej turbin pływowych z tym samym słupem .
We Francji Compagnie du vent ogłosiła w listopadzie 2006 roku projekt farmy wiatrowej Deux Côtes , zespół 141 turbin wiatrowych o łącznej mocy 705 MW , 14 km od Sekwany-Maritime i Sommy. W Anglii konsorcjum London Array ma projekt 20 km od ujścia Tamizy, który reprezentowałby 271 turbin o mocy do 1000 MW . Dzięki dodatkowemu projektowi Thanet, 1800 MW powinno być teraz zainstalowane w ujściu Tamizy. Brytyjski projekt Triston Knol wyniesie 1200 MW .
Norweska firma Norsk Hydro, specjalizująca się w wydobyciu ropy i gazu na morzu, opracowuje koncepcję opartą na pływających platformach wiertniczych. Zasada polega na zamontowaniu turbiny wiatrowej na pływającej betonowej skrzyni (zakotwiczonej za pomocą kabli o głębokości od 200 do 700 m ). Projekt ten zrewolucjonizowałby morską energetykę wiatrową, ponieważ pozwoliłaby nie martwić się już o głębokość, a tym samym instalowanie gigantycznych pól (do 1 GW mocy zainstalowanej) daleko od wybrzeża. Zmniejszyłoby to również cenę morskich farm wiatrowych, unikając budowy drogich fundamentów podwodnych i ograniczyłoby emisję gazów cieplarnianych w wyniku montażu fundamentów.
Miejska energetyka wiatrowa to koncepcja instalacji i eksploatacji turbin wiatrowych w środowisku miejskim. Miejska energetyka wiatrowa poszukuje kompaktowych turbin wiatrowych zdolnych do zaoferowania zdecentralizowanej produkcji energii elektrycznej , która nie wiąże się z transportem i generowanymi stratami.
Poczyniono znaczne postępy w dziedzinie miejskich turbin wiatrowych, pojawiło się wiele innowacji, a liczba instalacji turbin wiatrowych w miastach rośnie. Najważniejszą cechą miejskiej turbiny wiatrowej jest brak obowiązku jej orientacji względem kierunku wiatru. Rzeczywiście, w mieście wiatry są bardzo zakłócane przez środowisko (budynki…), dlatego konieczne jest, aby turbina wiatrowa nie musiała stale szukać kierunku wiatru, w przeciwnym razie jej produkcja jest znacznie zmniejszona. Na chwilę obecną najodpowiedniejszym rozwiązaniem dla środowiska miejskiego wydaje się być instalacja turbin wiatrowych o osi pionowej.
Projektanci opracowali także prototypy, w których nie ma już łopatek takich jak śmigło samolotu, ale wirnik zamocowany na obu końcach, wyposażony w łopaty zapewniające stały moment obrotowy niezależnie od ich położenia względem osi wiatru. W niektórych projektach do wirnika dodawany jest zewnętrzny stojan, stały element przeznaczony do zmiany kierunku wiatru w celu optymalizacji wydajności zespołu. Konstrukcja mechaniczna turbin wiatrowych sprawia, że są one odporne na silne wiatry i uwalniają je od konieczności ich wyłączania przy wietrze przekraczającym 90 km/h . Ich produkcja jest niemal proporcjonalna do prędkości wiatru do ponad 200 km/h , nie ograniczając poziomu jak w konwencjonalnych turbinach wiatrowych. Niektóre turbiny wiatrowe w końcu integrują lewitację magnetyczną w celu zmniejszenia tarcia, a tym samym zwiększenia wydajności generatora wiatrowego.
Europejska dyrektywa 2009/28/WE z 2009 r. w sprawie energii odnawialnej, stanowiąca część pakietu klimatyczno-energetycznego , wymaga od 27 państw członkowskich przedstawienia krajowego planu działania w zakresie energii odnawialnej (NREAP); 27 planów zostało przekazanych Komisji Europejskiej w dniu4 stycznia 2011. Dodanie celów tych planów dla energetyki wiatrowej daje łącznie 213 GW mocy zainstalowanej w 2020 roku, produkując 495 TWh , czyli 14% całkowitego zapotrzebowania na energię elektryczną.
Komisja Europejska ustanowiła również swój własny scenariusz bazowy, który prognoz 222 GW mocy zainstalowanej w 2020 roku, produkując 525 TWh , czyli 14,2% całkowitego zapotrzebowania na energię elektryczną.
Prognozy EWEA zapowiadają na 2020 rok w Unii Europejskiej :
Na 2030 r. EWEA planuje 400 GW turbin wiatrowych (250 GW na lądzie i 150 GW na morzu) produkujących 1154 TWh , z czego 591,3 TWh na lądzie i 562,4 TWh na morzu; udział energetyki wiatrowej w produkcji energii elektrycznej osiągnąłby wówczas 28,5%.
Globalna Rada Energetyki Wiatrowej (GWEC), w 2012 roku badaniu przewidział trzy scenariusze „odniesienia (IEA nowych polityk)”, „umiarkowane” i „Advanced”, prognozowanie globalna produkcja w 2020 roku odpowiednio 1,439 TWh , 1863 TWh i 2821 TWh , aw 2030 r. z 2412 TWh , 4251 TWh i 6678 TWh ; dla Europy (OECD) przewiduje 211 do 263 GW w 2020 r. i 288 do 397 GW w 2030 r.
Oferta szkoleń technicznych , często anglojęzycznych, rozszerza się wraz z rozwojem sektora (we Francji przewiduje się około 10 000 miejsc pracy, jeśli energetyka wiatrowa będzie się rozwijać, szczególnie na morzu). Elektrownia wiatrowa na morzu wymaga specjalnych umiejętności, w tym w zakresie bezpieczeństwa, zarządzania ryzykiem korozji, przewidywanie ograniczeń pogodowych, pracy w zanurzeniu, ryzyko związane z zanurzonymi amunicji , etc.
Badanie wielokryterialne opublikowane w 2008 r. w czasopiśmie Energy & Environmental Science uważa energetykę wiatrową za sektor o najlepszych ogólnych wynikach środowiskowych. Turbina wiatrowa nie zużywa słodkiej wody (dostęp do niej jest poważnym problemem w skali globalnej), nie wymaga pestycydów, nie powoduje zanieczyszczenia termicznego. Ma bardzo mały ślad powierzchniowy (obecność turbiny wiatrowej jest zgodna z działalnością rolniczą) i ma ograniczony wpływ na bioróżnorodność. Co więcej, jest dostępny niemal wszędzie, w sposób zdecentralizowany. Jest to czysta energia , która nie wytwarza bezpośrednio dwutlenku węgla , dwutlenku siarki , drobnych cząstek , długożyciowych odpadów radioaktywnych ani żadnego innego rodzaju zanieczyszczenia powietrza lub wody w miejscu jej eksploatacji.
Jednak według brytyjskiego think tanku Civitas , ze względu na przerwę w jego produkcji, energia wiatrowa skutkowałaby większą emisją gazów cieplarnianych niż energia jądrowa i gazowa, ponieważ wymaga korzystania z innych źródeł energii. za słaby lub za silny.
Produkcja energii elektrycznej poprzez konwersję energii wiatrowej, hydraulicznej, jądrowej lub cieplnej wymaga alternatorów zawierających magnesy o dużej mocy. W 2010 roku 5% z nich są z magnesami trwałymi typu i zawierać do 2700 kg z neodymu jednej turbiny wiatrowej, oczekiwana proporcja osiągnąć 15 do 25% farmy wiatrowej w roku 2015. Odsetek ten może dodatkowo zwiększać wraz z rozwojem. Z wiatr przybrzeżny , który obecnie nie może obejść się bez magnesów trwałych.
Jednak neodym, metal należący do grupy pierwiastków ziem rzadkich , wiąże się z bardzo zanieczyszczającym wydobyciem, a zwłaszcza procesami rafinacji. Producenci, tacy jak Enercon , odeszli od neodymu na rzecz elektromagnesów i trwają badania nad uwolnieniem magnesów od neodymu i innych pierwiastków ziem rzadkich.
W 2006, a następnie w 2017 roku grupa robocza Narodowej Akademii Medycznej ds. turbin wiatrowych stwierdziła, że w zakresie zanieczyszczenia hałasem :
W odniesieniu do odległości 1500 m grupa robocza wezwała, jako środek ostrożności i do czasu zakończenia wnioskowanych badań, o wstrzymanie budowy turbin wiatrowych o mocy większej niż 2,5 MW, gdy do tej pory nie było żadnego lądu na lądzie. turbina wiatrowa o takiej mocy we Francji. W niniejszym raporcie zastosowano raczej zasadę ostrożności bez podstaw naukowych, ponieważ hałas turbiny wiatrowej nie jest związany z jej mocą nominalną. Dlatego w ramach badania oddziaływania na środowisko systematycznie prowadzone są badania akustyczne.
Maszyny najnowszej generacji poczyniły znaczne postępy w zakresie zanieczyszczenia hałasem i można je zaprogramować, w określonych warunkach siły i kierunku wiatru, w celu zmniejszenia wpływu na pobliski obszar mieszkalny.
W Australii w marcu 2005 roku pediatra David Iser odnotował trzy przypadki „poważnych problemów” w badaniu 25 osób mieszkających w promieniu 2 km od farmy wiatrowej.
Turbina wiatrowa wytwarza hałas o natężeniu 55 dBA u podnóża wieży, co odpowiada środowisku akustycznemu biura. Ten poziom hałasu jest ogólnie uważany za akceptowalny. Przepisy francuskie nie opierają się na hałasie własnym, ale na pojęciu powstawania dźwięku, to znaczy różnicy między poziomem dźwięku otoczenia a tym plusem turbin wiatrowych. Ma to pozostać poniżej 5 dBA w dzień i 3 dBA w nocy, niezależnie od prędkości wiatru. Nowe przepisy wzmacniają to kryterium, wprowadzając pojęcie wyłaniania się widma, przy czym poziomy wyłaniania muszą być przestrzegane przez częstotliwość (7 dB między 125 a 250 Hz , 5 dB między 500 a 4000 Hz ). To sprawia, że jest to jeden z najsurowszych przepisów w Europie.
28 listopada 2009, Le Monde poświęca dokumentację do „przeklęty z wiatrem”, którzy mieszkają w pobliżu turbin wiatrowych i cierpią na „stres, bezsenność, nudności, zawroty głowy, drażliwość, depresja ...” . Gazeta wskazuje, że „zeznania gromadzą się w niepokojący sposób” .
Kilka publikacji donosi o szkodliwym wpływie niskich częstotliwości i infradźwięków generowanych przez farmy wiatrowe na zdrowie. Najczęściej wymieniane objawy to nudności, tachykardia, szumy uszne, trudności z zasypianiem i koncentracją. Bardzo niskie częstotliwości i infradźwięki nie są obecnie brane pod uwagę we Francji w badaniach oddziaływania poprzedzających instalację farmy wiatrowej. Skontaktowano się więc z ANSES w celu zbadania jego skutków.
W porównaniu z pierwszymi farmami wiatrowymi, bardzo gęstymi, nowe parki mają bardziej rozstawione turbiny wiatrowe, które mają większy rozmiar i moc. W ten sposób stracili swój zbyt skoncentrowany wygląd.
Energetyka wiatrowa jest we Francji przedmiotem debaty pomiędzy zwolennikami, którzy działają na rzecz rozwoju struktur energetyki wiatrowej, a przeciwnikami, którzy opowiadają się za moratorium na te urządzenia, które oskarżają o szpecenie krajobrazu i kwestionują przydatność ekologiczną.
Kilka badań dotyczących turbin wiatrowych pokazuje, że liczba ptaków zabitych przez turbiny wiatrowe jest znikoma w porównaniu z liczbą, która ginie w wyniku innych działań człowieka ( polowania itp.). Inne badanie sugeruje, że ptaki wędrowne przystosowują się do przeszkód; te ptaki, które nie zmieniają trasy i nadal przelatują przez farmę wiatrową, byłyby w stanie uniknąć łopat, przynajmniej w warunkach badań (słaby wiatr iw ciągu dnia). W Wielkiej Brytanii Królewskie Towarzystwo Ochrony Ptaków stwierdziło, że: „Dostępne dowody sugerują, że prawidłowo rozmieszczone farmy wiatrowe nie stanowią znaczącego zagrożenia dla ptaków. "
Według Ligi Ochrony Ptaków , z udokumentowanymi wyjątkami czajki czubatej , rycerza czerwonoogoniastego i rycyka czarnoogoniastego , wydaje się, że wiele gatunków jest w stanie wykorzystać przestrzeń w pobliżu farm wiatrowych do gniazdowania.
Inne badania nad turbinami wiatrowymi pokazują, że mogą one mieć znaczący wpływ na życie ptaków:
Do tej pory stosunkowo zaniedbane nietoperze budzą podobne obawy, zwłaszcza w przypadku większych obiektów: według badań z 2007 r. śmiertelność nietoperzy wzrasta wykładniczo wraz z wysokością wieży, podczas gdy śmiertelność ptaków pozostaje stabilna. Rzeczywiście, oprócz ryzyka bezpośredniego zderzenia, nietoperze są wrażliwe na barotraumę wywołaną obrotem łopatek. Śmiertelność nietoperzy w wyniku barotraumy lub kolizji szacuje się na 0–69 osobników na turbinę wiatrową na rok.
Jeśli nie jest, a priori , przeciwny energii wiatrowej, stowarzyszenie France Nature Environment wzywa do lepszego rozważenia zagrożeń, na jakie narażone są ptaki.
Według magazynu Science et Vie ze stycznia 2019 r. turbiny wiatrowe odstraszają drapieżne ptaki (orły, jastrzębie, król-myśliwe itp.). W konsekwencji zakłócają łańcuch pokarmowy (na przykład jaszczurki są przeludnione na tych obszarach). Artykuł wskazuje, że według Marii Thaker, badaczki biologii, kilka badań pokazuje, że farmy wiatrowe modyfikują ekosystemy.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie Ecology and Evolution norwescy naukowcy proponują rozwiązanie ograniczające bezpośredni wpływ turbin wiatrowych na ptaki. Malując jedno z trzech ostrzy na czarno, zmniejszyliby śmiertelność bielików o 70% . Według autorów naprzemienność bieli i czerni w rotacji sprawia, że turbiny wiatrowe są bardziej widoczne dla ptaków drapieżnych. Urządzenie byłoby jednak znacznie mniej skuteczne w kontrolowaniu śmierci małych wróblowatych . Ponadto malowanie turbin wiatrowych jest nieefektywne w nocy i nie zmienia pośrednich problemów, które nękają gatunki, takich jak utrata siedlisk , stres i zmniejszony sukces reprodukcyjny. Jednak według Kévina Barré, badacza z Concarneau w Centrum Ekologii i Nauk Przyrodniczych, „turbiny wiatrowe z pewnością zabijają znacznie mniej ptaków rocznie niż inne zagrożenia, takie jak autostrady czy koty. Są po prostu nowsze w krajobrazie. Jesteśmy do tego mniej przyzwyczajeni. Łatwiej ich krytykować. ” .
Turbiny wiatrowe przyczyniłyby się lokalnie do ocieplenia powierzchni Ziemi. Zasilanie całej amerykańskiej energii przez turbiny wiatrowe podniosłoby temperaturę gruntu o 0,24 ° C . Wzrost temperatury byłby bardziej zauważalny w nocy.
Turbiny wiatrowe są oskarżane o potencjalną ingerencję w radary wojskowe do wykrywania nisko lecących statków powietrznych lub radary pogodowe do wykrywania opadów . Rzeczywiście, turbiny wiatrowe stanowią przeszkodę w rozprzestrzenianiu się fali. W zależności od bliskości i gęstości farmy wiatrowej może to stanowić poważną blokadę na małej wysokości, dając szare pole w danych. Ponadto, ponieważ ostrza się obracają, radar odnotowuje ich prędkość ruchu, a przetwarzanie danych przez filtrowanie Dopplera nie może odróżnić ich od poruszającego się celu.
Ślad turbiny wiatrowej podczas jego budowy odpowiada w przybliżeniu 1000 m 2 (200 m 2 podkładu i 800 m 2 powierzchni dźwigu).
Użyta powierzchnia pozostaje prawie w całości zdatna do innego użytku . Energia wiatru jest kompatybilna z innymi rodzajami działalności człowieka, przemysłu i rolnictwa, podobnie jak linie wysokiego napięcia. Prototypy są kompatybilne z budownictwem miejskim .
Aby zaspokoić francuskie zużycie energii elektrycznej w 2011 r., potrzebny byłby obszar około 28 500 km 2 na park złożony z turbin wiatrowych o mocy 2 MW .
Podstawa lądowej turbiny wiatrowej powstaje poprzez wylanie 1500 ton betonu w ziemię na zbrojeniu wykonanym ze złomu metalowego. Aby zainstalować dwadzieścia tysięcy lądowych turbin wiatrowych zaplanowanych na 2025 r. w ramach transformacji energetycznej, konieczne byłoby zatem wylanie 30 mln ton betonu, co jest niezgodne z polityką walki ze sztucznością gleb. Ponadto we Francji nie ma prawnego obowiązku usuwania tego betonu z ziemi podczas demontażu turbiny wiatrowej.
W 2010 roku we Francji nie było odłogowanych farm wiatrowych.
Turbiny wiatrowe stwarzają ryzyko wypadków: silny wiatr prawdopodobnie rozerwie konstrukcje turbin wiatrowych. W 2000 roku złamane śmigło w Burgos Park sprawiło, że gruz zawirował na kilkaset metrów. Jedna z 62-metrowych turbin wiatrowych w parku Bouin w Vendée spadła na ziemię podczas przechodzenia burzy Carmen na1 st styczeń 2018.
Większość znanych wypadków wiąże się z użyciem używanego sprzętu lub brakiem informacji zwrotnej na temat doświadczenia, co stanowi ryzyko nieodłącznie związane z każdą nowopowstającą technologią. Zainstalowane dzisiaj turbiny wiatrowe korzystają z certyfikatów przeprowadzanych przez niezależne organizacje i są budowane pod ścisłą kontrolą jakości, co znacznie zmniejsza ryzyko awarii sprzętu. Jednak certyfikowane turbiny wiatrowe nie zawsze podlegają długotrwałym testom w działaniu. Na świecie nikt nigdy nie został rozpoznany jako ofiara wypadku z wiatrem.
Turbiny wiatrowe wykorzystują energię kinetyczną wytworzoną przez różnice ciśnień w atmosferze pod wpływem słońca. Te przepływy gazu uczestniczą w globalnej dynamice klimatu. Badanie opublikowane przez naukowców z Towarzystwa Maxa Plancka w czasopiśmie Earth System Dynamics pokazuje, że potencjalnie możliwa do wydobycia energia (18 do 68 terawatów (TW) w zależności od metody oceny) jest tego samego rzędu wielkości lub większa niż rząd wielkości światowego zapotrzebowania na energię (17 TW), ale niektóre skutki klimatyczne wydobycia na tym maksymalnym poziomie byłyby porównywalne z podwojeniem wskaźnika CO 2.
W opracowaniu uwzględniono jedynie lądową energetykę wiatrową; jeśli dodamy do tego morską energię wiatrową, potencjał jest prawie podwojony.
W 2018 r. średnia moc wytwarzana przez energetykę wiatrową wyniosła 0,135 TW , znacznie poniżej potencjału przedstawionego powyżej, przy współczynniku wzrostu 3,5 w ciągu ośmiu lat. Wszystko wskazuje na to, że moc zainstalowana będzie nadal silnie rosła w najbliższych latach, choć w Europie obserwuje się wyraźne spowolnienie. Margines zatem się kurczy, ale pozostaje bardziej niż wygodny.
W każdym razie raport twierdzi, że powszechne wykorzystanie energii wiatrowej spowodowałoby zmianę opadów, konwekcyjne rozpraszanie ciepła, a także wzrost promieniowania słonecznego na powierzchni Ziemi. Podsumowując, rekomenduje rozpoczęcie kompleksowych badań modelowych w celu wsparcia i ograniczenia rozwoju wykorzystania energii wiatrowej, potwierdzając już, że istnieje maksymalny poziom odzysku energii wiatrowej, co ma konsekwencje dla klimatu planety.
Do budowy łopat turbin wiatrowych użyto sztywnego i lekkiego drewna balsy : drewniany rdzeń umieszczony jest pomiędzy dwiema „powłokami” z włókna szklanego, które wzmacniają jego wytrzymałość. Im dłuższe ostrza, tym więcej balsy zawierają. Według The Economist boom na energię wiatrową osłabia ekwadorską Amazonię, która dostarcza 75% światowej produkcji tego drewna. Pierwszymi zainteresowanymi osobami byłyby społeczności tubylcze.
Debata na temat energii wiatrowej koncentruje się na uciążliwościach, marnowaniu pieniędzy publicznych, korupcji, wykorzystaniu materiałów zanieczyszczających i nienadających się do recyklingu, niszczeniu środowiska przez wydobywanie metali ziem rzadkich oraz interesach energii wiatrowej.
Energia wiatru jest eksploatowana w kilku skalach. Możemy wyróżnić „duży wiatr” lub „wiatr przemysłowy”, który jest finansowany przez gminy i duże firmy i prawie we wszystkich przypadkach jest podłączony do sieci elektrycznej, mały wiatr , który jest realizowany przez osobę fizyczną lub gospodarstwo rolne, na odosobniona lokalizacja lub podłączona do sieci.
Wśród uczestników debaty na temat energetyki wiatrowej można wyróżnić instytucje publiczne zajmujące się energią odnawialną, producentów energii wiatrowej, laboratoria badawczo-rozwojowe oraz stowarzyszenia prowadzące kampanię za lub przeciw turbinom wiatrowym.
Wśród francuskich organów publicznych zajmujących się energetyką wiatrową możemy wymienić na przykład Agencję Zarządzania Środowiskiem i Energią (ADEME), która odgrywa wiodącą rolę w badaniach nad energią odnawialną, DGEMP, Komisję Regulacji Energetyki (CRE), zarządca Sieci Przesyłowej Energii Elektrycznej ( RTE ) itp.
Wśród francuskich stowarzyszeń zajmujących się energią odnawialną znajdują się specjaliści od energii wiatrowej:
Na poziomie europejskim: Wind Europe, początkowo Europejskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej EWEA, utworzone w 1982 roku, zrzesza 700 firm, stowarzyszeń i instytucji badawczych lub akademickich z ponad 50 krajów, aktywnych w całym łańcuchu wartości sektora. Reprezentuje sektor przed Wspólnotami Europejskimi.
Na poziomie światowym:
Niewiele laboratoriów badawczo-rozwojowych poświęconych energetyce wiatrowej (CEP jest najważniejszym laboratorium energetyki wiatrowej) angażuje się w programy badawczo-rozwojowe poświęcone wyłącznie tej tematyce. Ponadto nie uczestniczą w głównych programach rozwoju technologicznego na poziomie europejskim, co stanowi prawdziwą słabość francuskiego rynku energii wiatrowej na poziomie krajowym i europejskim.
Kilka stowarzyszeń wspiera rozwój energetyki wiatrowej: Suisse-Éole w Szwajcarii, Planet Aeolian zrzesza lokalne stowarzyszenia promujące energetykę wiatrową oraz France Wind energy , która zrzesza 160 profesjonalistów w dziedzinie energetyki wiatrowej we Francji.
Turbiny przeciwwiatroweWedług sondażu Louisa Harrisa opublikowanego w dniu 28 kwietnia 200591% Francuzów opowiada się za energią wiatrową.
W 2008 roku 62% ankietowanych Francuzów zadeklarowało, że akceptuje instalację turbiny wiatrowej w odległości mniejszej niż kilometr od ich domu.
W 2018 r. badanie Harris Interactive wykazało , że 73% ogółu społeczeństwa i 80% lokalnych mieszkańców ma dobry obraz energetyki wiatrowej (badanie przeprowadzone na próbie 1001 mieszkańców i 1091 Francuzów).