Coût des éoliennes : combien ? En valent-elles la peine en 2020 ?

Combien coûte une éolienne en 2020 ? Aussi grandes soient-elles, ce n’est pas un secret que ces monstres éoliens coûtent cher.

Dans l’article d’aujourd’hui, nous allons plonger dans les chiffres : combien coûte une éolienne, est-ce qu’elles s’amortissent réellement avec le temps et est-ce que l’important investissement initial en vaut la peine ?

Combien coûte une éolienne au départ ?

Pour les éoliennes commerciales, la réponse se chiffre en millions de dollars par éolienne.

Les éoliennes coûtent cher et, à ce titre, l’investissement doit être rentabilisé sur une longue période.

Les éoliennes produisent une quantité importante d’électricité et la revendent aux services publics d’électricité locaux où elle est acheminée vers le réseau électrique, utilisée par les foyers et les entreprises.

La répartition des coûts initiaux des éoliennes

  • 2,6 à 4 millions de dollars par éolienne commerciale de taille moyenne
    • Le coût typique est de 1.3 millions de dollars par mégawatt (MW) de capacité de production d’électricité
    • La plupart des éoliennes commerciales ont une capacité de 2 à 3 MW, mais les turbines offshore peuvent atteindre 12 MW
    • Le coût augmente avec la taille de l’éolienne, bien qu’il y ait des avantages à utiliser moins de turbines plus grandes – la complexité et la construction du site global de la ferme sont grandement réduites avec moins de turbines et des turbines plus grandes.

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Coûts de maintenance des éoliennes

Une fois construite, la maintenance est une dépense continue.

  • 1 à 2 cents par kilowattheure produit, ou
  • 42 000 à 48 000 $ par an

Les coûts d’exploitation et d’entretien peuvent être importants, mais toutes ces machines sont des investissements à long terme continuent de (espérons-le) s’amortir avec le temps.

Une étude sur les éoliennes utilisant des données allemandes a montré que ces coûts peuvent être de 1 à 2 centimes d’euro par kilowattheure (kWh) produit, en moyenne.

Cet article affirme que le coût typique de l’O&M est de 42 000 à 48 000 dollars par an aux États-Unis, mais que ce chiffre diminue également à mesure que la technologie s’améliore.

Ce chiffre grimpe à mesure que la turbine vieillit, ce qui n’est pas surprenant compte tenu de l’usure et des environnements difficiles dans lesquels ces machines fonctionnent.

En quoi consiste la maintenance de l’exploitation & ?

L’opération & maintenance (O&M) se compose des éléments suivants :

  • Assurance
  • Loyer du terrain
  • Service, réparation et pièces détachées
  • Tâches administratives
  • Energie (il faut bien un peu d’électricité pour fonctionner)
  • Divers

Ces coûts récurrents ne sont pas trop importants, et la turbine dépassera largement les coûts de maintenance.

Les réparations peuvent être un réducteur de capacité important (nous y reviendrons plus tard), et la foudre sur les éoliennes peut être un vrai problème.

Bien que les pales des éoliennes quittent le facteur avec un système de protection contre la foudre, ils sont souvent inadéquats.

Spécialement pour les éoliennes offshore – où le transport des travailleurs pour la réparation est coûteux et prend du temps – des couches supplémentaires de protection contre la foudre sont importantes.

Des produits comme les déviateurs de foudre segmentés peuvent fournir une protection supplémentaire contre les dommages causés par la foudre sur les éoliennes.

Combien d’électricité une éolienne produit-elle ?

Nous avons abordé les coûts, alors passons maintenant à la grande question : combien d’électricité une éolienne produit-elle ?

Les éoliennes sont dimensionnées en mégawatts (MW), ce qui fait référence à leur capacité à créer de l’électricité.

Un mégawatt = 1 000 000 de watts de puissance.

Un mégawatt peut alimenter environ 1000 foyers pendant un mois, mais en réalité, les éoliennes sont loin de produire leur capacité nominale en raison des variations de la vitesse du vent.

La taille de l’éolienne affecte la capacité de production d’électricité

Les éoliennes coûtent plus cher à mesure qu’elles sont plus grandes, mais elles produisent plus d’électricité avec des nacelles et des pales de turbine plus grandes.

En 2019, il a été signalé que le diamètre moyen du rotor était passé à 129 mètres (423 pieds).

Tailles courantes des éoliennes commerciales en mégawatts :

Les parcs éoliens offshore choisissent des éoliennes plus grandes en partie à cause du coût élevé de leur installation et du transport de l’électricité, ainsi que de l’efficacité accrue qu’ils obtiennent avec des vitesses de vent constantes et plus rapides.

Il est préférable de construire une seule éolienne plutôt que de nombreuses petites, car il faut construire moins de tours et de systèmes d’ancrage au sol, ce qui rend le tout moins compliqué.

Vitesse du vent & La direction affecte le “facteur de capacité” de la production électrique

À pleine vitesse du vent, une éolienne peut produire à sa pleine capacité. Si une turbine a une capacité nominale de 2,5 MW, alors à la vitesse maximale du vent, elle produira 2,5 MW d’énergie.

Pourtant, nous savons tous que le vent n’est jamais constant.

Parce que le vent faiblit, change de direction, etc, les moyennes globales seront beaucoup plus faibles, généralement de l’ordre de 30 à 40 % pour les éoliennes terrestres et jusqu’à 65 % (parfois plus dans de rares circonstances) pour les éoliennes offshore.

La plus grande éolienne : L’éolienne GE Haliade-X 12 MW

La GE Haliade-X est… folle.

Cette énorme éolienne est la première à offrir une capacité de 12 MW, avec des pales de 107 m (351 pieds) de long et une empreinte globale qui atteint 260 m (853 pieds) dans le ciel.

Les éoliennes de cette taille sont généralement utilisées en mer, où la vitesse du vent est constamment beaucoup plus élevée et où fournir de l’énergie est plus compliqué. Moins de turbines, plus grandes = transport d’énergie plus facile, moins de câbles longue distance et un système global plus simple.

Si vous êtes curieux de savoir comment ces turbines restent droites dans les vagues et le vent fous en mer, consultez cet article présentant de superbes illustrations.

Combien d’argent une éolienne produit-elle grâce à l’électricité qu’elle génère ?

Rappellez-vous qu’une éolienne a une capacité nominale maximale (par exemple 4 mégawatts), mais qu’elle ne produira de l’électricité qu’à un ” facteur de capacité ” ou ” facteur de charge ” qui représente un pourcentage de ce maximum.

Dans le tableau ci-dessous, vous trouverez quelques chiffres basés sur le prix de vente typique (données de 2019) de l’énergie électrique créée par les éoliennes. Cette énergie est revendue au réseau électrique des entreprises de services publics, et le prix a baissé au fur et à mesure que la technologie des éoliennes s’est améliorée.

Cette vente d’électricité est la façon dont les éoliennes s’autofinancent et créent de l’énergie renouvelable.

Nous voulons que cette énergie soit bon marché, et cela va dans la bonne direction.

Le but est que les éoliennes produisent à un facteur de capacité plus élevé, ce qui signifie qu’elles créent plus d’électricité pendant le temps où elles fonctionnent.

Nécessité d’une protection contre la foudre pour votre éolienne ?

Nos déviateurs de foudre segmentés pour éoliennes StrikeTape sont le produit le plus durable et le plus performant au monde. Les coûts d’entretien des éoliennes montent en flèche lorsqu’elles sont constamment endommagées par la foudre, alors protégez vos éoliennes avec ce qu’il y a de mieux.

Utilisez la protection contre la foudre StrikeTape sur votre parc éolien.

Plus de questions sur les éoliennes & Réponses

Voyez nos questions courantes sur les éoliennes ci-dessous, dont plusieurs sur le coût des éoliennes, les spécifications et plus encore.

Si vous avez une question, laissez-la ci-dessous et nous mettrons à jour cet article avec notre réponse !

Quelle est la hauteur d’une éolienne ?

Les tours de la plupart des éoliennes commerciales ont une hauteur comprise entre 200 et 260 pieds. Les pales, souvent bien plus de 100 pieds de long, lorsqu’elles sont comptées en hauteur totale, poussent le nombre bien dans les 300. Les pales de l’éolienne Gamesa modèle G87 atteignent une hauteur de 399 pieds.

À quelle vitesse tourne une éolienne ?

La vitesse en bout de pale d’une éolienne varie régulièrement entre 120 et 180 miles par heure, bien qu’elle varie en fonction des conditions de vent. En raison de leur taille énorme (avec des pales dépassant largement les 100 pieds), elles donnent l’impression de tourner lentement, alors qu’en réalité, les vitesses en bout de pale sont très, très rapides.

Quel est le coût d’une éolienne ?

1 300 000 USD par mégawatt. L’éolienne typique a une puissance de 2 à 3 MW, donc la plupart des turbines coûtent dans la fourchette de 2 à 4 millions de dollars. L’exploitation et la maintenance coûtent 42 000 à 48 000 dollars supplémentaires par an, selon les recherches sur le coût d’exploitation des éoliennes.

Est-ce qu’on fabrique des petites éoliennes pour les maisons individuelles ?

Ils le font, et ces petites éoliennes peuvent maintenant coûter moins de 1000 $. La production d’énergie variera grandement en fonction de la taille, des spécifications et des conditions de vent de la maison d’une personne, et certaines maisons peuvent ne pas être bien adaptées à une turbine du tout. Ce n’est pas pour rien que les parcs éoliens sont soigneusement placés dans des endroits où le vent est très fort et où les conditions sont souvent difficiles – les vents forts se produisent dans des endroits où les gens n’ont pas envie de vivre. Si votre maison ne bénéficie pas d’un vent fort et constant, l’installation d’une éolienne, quelle qu’elle soit, peut ne pas avoir de sens sur le plan financier.

Les oiseaux sont-ils touchés par les pales des éoliennes ?

Malheureusement, c’est parfois le cas, mais ce n’est pas la plus grande menace pour la population d’oiseaux. Cet article fait la lumière sur cette question : https://www.usatoday.com/story/money/business/2014/09/15/wind-turbines-kill-fewer-birds-than-cell-towers-cats/15683843/ et il est important de noter que les chats et les tours de téléphonie cellulaire posent un taux de mortalité beaucoup plus élevé pour les oiseaux.

Combien de foyers une éolienne peut-elle alimenter ?

Bien que ce nombre puisse varier considérablement en raison de facteurs tels que la taille, les conditions de vent, les réparations et la longueur des pales, une éolienne typique peut alimenter 1000 à 2000 foyers en un an. Un mégawatt de capacité de production d’énergie permet d’alimenter environ 1000 foyers, et de nombreuses éoliennes terrestres ont une capacité de 2 à 3 MW.

Qu’est-ce que le facteur de capacité des éoliennes ?

Le facteur de capacité – ou facteur de charge – est la production réelle d’énergie au fil du temps, plutôt que le maximum théorique qu’une turbine pourrait produire. Parce que les éoliennes ne peuvent pas maintenir une production de pointe en tout temps (loin s’en faut) en raison des conditions de vent changeantes, des temps d’arrêt pour entretien, etc. – il est important de prendre en compte le facteur de capacité dans la quantité d’énergie prévue qu’une turbine produira sur une année ou plus.

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