Le parc éolien d’Arques / Image : Révolution énergétique.
En passant devant un parc éolien, on peut parfois remarquer que certaines éoliennes tournent tandis que d’autres sont à l’arrêt ou fonctionnent lentement. Comment est-ce possible ? Pourquoi une telle inégalité dans l’activité des éoliennes au sein d’un même parc ? Voici quelques explications.
Le territoire français compte environ 9 500 éoliennes installées dans 2 262 parcs, fin 2022. Selon l’Ademe, en France, une éolienne tourne entre 75 % et 95 % du temps. Elle ne produit cependant pas 100 % de sa capacité de production durant cette période puisque son facteur de charge moyen, c’est-à-dire le rapport entre la puissance moyenne délivrée et la puissance moyenne installée, est de 23,5 %. On pourrait penser que s’il y avait des différences de vitesse entre les différents parcs, toutes les éoliennes d’un même site tourneraient simultanément, à la même vitesse. Pourtant, ce n’est pas le cas. Il n’est pas rare d’observer des éoliennes complètement à l’arrêt, ou fonctionnant à faible vitesse, à proximité immédiate d’autres éoliennes en rotation rapide. Diverses raisons peuvent expliquer ce phénomène.
Vents inégaux au sein d’un même parc éolien
Même si les éoliennes sont situées dans un même parc, leur fonctionnement est individuel et indépendant de leurs voisines. Comme l’eau, l’air est un fluide. Bien qu’il nous soit impossible de le visualiser à l’œil nu, l’air se déplace de manière hétérogène et crée des turbulences d’autant plus exacerbées en présence de relief. Chaque éolienne se déclenche automatiquement et individuellement à partir de la masse d’air locale reçue sur ses pales, généralement à partir de 15 km/h. Ainsi, la force du vent peut varier au sein d’un parc éolien. Il est donc possible qu’une éolienne tourne tandis qu’une autre, placée à proximité, est arrêtée ou moins rapide.
Dans le même esprit, les éoliennes s’arrêtent automatiquement lorsque la force du vent est trop importante, supérieure à 90 km/h ou plus selon les modèles. Lorsqu’une éolienne est plus exposée à des rafales de vent supérieures à la limite qui lui est fixée, elle s’arrête, tandis que sa voisine, moins exposée, peut continuer à fonctionner.
Lire aussi
Pourquoi certaines éoliennes ralentissent-elles par vent fort ?
Lutte contre les nuisances sonores et protection de l’environnement
Par ailleurs, une autre raison peut expliquer des différences de fonctionnement entre plusieurs éoliennes d’un même parc. Les parcs éoliens sont soumis à une réglementation concernant les nuisances sonores. En effet, leur fonctionnement provoque un bruit de fond dû aux vibrations de ses composants et au contact du vent avec les pales. Ce bruit est généralement inférieur à 35 décibels à une distance de 500 mètres, ce qui correspond au son d’une conversation chuchotée. Il fait 55 décibels au pied de l’éolienne. Afin de préserver la tranquillité des riverains, la réglementation prévoit l’obligation de restreindre les éoliennes en cas de dépassement du seuil réglementaire de bruit. Ce seuil est mesuré en fonction d’un niveau d’émergence que l’éolienne ne doit pas dépasser. L’émergence est la différence entre le bruit ambiant à l’extérieur des éoliennes et le bruit ambiant lorsque l’éolienne est en marche. L’émergence ne doit pas être supérieure à +5 décibels entre 7h et 22h et +3 décibels la nuit, entre 22h et 7h. Si les seuils sont dépassés, les pales peuvent être ralenties pour réduire les nuisances sonores.
L’activité des éoliennes peut également être modifiée pour préserver la biodiversité, par exemple en cas de passage de certaines espèces comme les oiseaux migrateurs. Par ailleurs, une fois un parc éolien mis en service, il est obligatoire de mettre en place une surveillance environnementale, afin de vérifier l’efficacité des mesures prises pour protéger la faune locale. Il en va de même pour les parcs éoliens offshore dont le suivi concerne à la fois la faune et la flore locale.
En mai 2023, par exemple, plusieurs éoliennes offshore situées au large des Pays-Bas ont été arrêtées pendant 4 heures en pleine nuit, pour permettre le passage des oiseaux migrateurs. Une première qui pourrait faire des émules.
Lire aussi
Pourquoi les fondations flottantes des éoliennes sont-elles gigantesques ?
Opérations de maintenance des éoliennes
L’une des causes les plus courantes d’arrêt des éoliennes est la maintenance. En effet, ils font l’objet d’opérations de maintenance et d’entretien régulières, qui nécessitent un arrêt pour que les techniciens puissent intervenir en toute sécurité. Cela peut expliquer pourquoi une ou plusieurs éoliennes d’un même parc sont arrêtées alors que leurs voisines tournent.
Les opérations de maintenance sont de deux types. Ils peuvent être préventifs pour surveiller le bon fonctionnement du parc et garantir les performances des éoliennes. Le décret du 26 août 2011 prévoit ainsi que «trois mois, puis un an après la mise en service industrielle, puis suivant une périodicité qui ne peut excéder trois ans, l’exploitant procède à une inspection de l’éolienne[…]« . Il est également prévu que «selon une périodicité définie en fonction des conditions météorologiques et qui ne peut excéder six mois, l’opérateur procède à une inspection visuelle des pales et des éléments susceptibles d’être endommagés« . Les dispositifs de sécurité doivent également être vérifiés au moins une fois par an. Les opérations de maintenance peuvent également être curatives en cas de panne avérée des équipements qui nécessitent l’intervention de techniciens pour effectuer les réparations.
L’influence des prix de l’électricité
Enfin, les éoliennes peuvent être arrêtées pour des raisons purement financières. Lorsque la production d’électricité dépasse la demande, les prix chutent sur les marchés, atteignant parfois des niveaux nuls, voire négatifs. Ainsi, pour ne pas perdre d’argent, l’exploitant d’un parc éolien peut décider de réduire sa puissance. Cela peut se faire en arrêtant une partie des éoliennes dans un même parc ou en orientant leurs pales, afin de réduire leur vitesse de rotation.
Lire aussi
Pourquoi le plus grand parc éolien offshore de France est-il totalement à l’arrêt ?
