Créé le : 03/08/2009
Définir l'évolution du marché des éoliennes et faire le point sur les acteurs ( fabricants d'éoliennes et de boîtes de vitesses )
Le marché mondial
A la fin de l'année 2000 le nombre d'éoliennes installées était de presque 50000 pour une capacité totale de plus de 18000 MW. La croissance du marché entre 1995 et 2000 et de plus de 28% en moyenne par an. En l'an 2000 fut une année importante avec une augmentation de capacité de 4500 MW environ. Cette capacité correspond à l'installation en 2000 de plus de 5400 éoliennes pour une puissance moyenne de 830 KW par éolienne.
Cette courbe de croissance ne semble pas se ralentir dans un futur allant jusqu'en 2010. L'EWEA ( European Wind Energy Association ) revoit régulièrement ses perspectives de capacité. En 1999, les perspectives de production en Europe pour 2010 avoisinaient les 40000MW alors qu'en 2000 et 2001, ces perspectives sont revues à la hausse à plus de 60000 MW.
Les différents projets gouvernementaux incitent les différents pays à développer la capacité de production éolienne pour des raisons économiques ou écologiques. En effet suite au sommet de KYOTO, la communauté européenne, à travers des projets tels que JOULE, EOLE 2005, Thermie, les Etats Unis d'Amérique et en général les pays industriels tentent vers la production d'énergie propre. D'autre part, des pays en voie de développement tels que l'Inde, la Chine, les pays d'Amérique du sud, poussés par le développent économique et donc le besoin en énergie, souhaitent exploiter des systèmes de production tels que l'énergie éolienne :
Cette carte des tendances montre de même que l'Europe est la région du globe la plus dynamqiue en terme de développement de l'énergie éolienne. Les marché porteurs selon NEG MICON sont pour les années à venir :
L'offshore
La grèce, la France, l'Italie qui sont des marchés en train de croître rapidement
L'Australie
Ces marchés sont essentiellement commandés par des besoins écologiques
Le Mexique, le Brésil qui sont des marchés commandés par des besoins économiques.
D'autres marchés sont en croissance : Les Philippines, le Costa Rica, l'Argentine, la Corée, l'Irlande et l'Angleterre, Les pays de l'est et principalement la Pologne.
Le marché européen
L'Europe est la zone moteur en terme d'énergie éolienne. Les pays les plus actifs sont l'Allemagne, le Danemark et l'Espagne avec une puissance cumulée respective de plus de 6000 MW, 2300 MW et 2800 MW.
Les perspectives de croissance sont régulièrement revues à la hausse par l'agence européenne de l'énergie éolienne. En 1999, les prévisions fixées pour 2010 étaient de 40000 MW pour l'Europe, en 2000 ces mêmes perspectives sont évaluées à plus de 60000 MW voire 75000 KW.
Les tendances technologiques
Puissance des éoliennes :
Le marché mondial fait apparaître une capacité de production d'environ 18000 MW avec environ 50000 éoliennes, ce qui donne une puissance moyenne par éolienne de 360 KW. La puissance des éoliennes installée est en croissance continuelle. En 1999, celle-ci était de 729 KW en moyenne alors qu'en 2000 celle-ci est passée à 800 KW.
Ainsi le marché des éoliennes s'oriente progressivement vers des machines de plus en plus puissantes. Actuellement, de nombreuses éoliennes proposées dépassent les 1 MW en puissance moyenne. Cette tendance entraine une autre évolution relative aux systèmes de contrôle et régulation de ces éoliennes.
Les éoliennes de capacité inférieure à 500 kw représentent 1,8 % de la demande globale pour l'année 2000 soit 311 unités. La demande semble être en forte baisse d'année en année.
Les éoliennes de capacité allant de 500 à 999 KW représentent 59 % de la demande globale pour l'année 2000 soit 4087 unités. La demande semble être en très légère baisse d'année en année
Les éoliennes de capacité supérieure à 1MW représentent 39,2 % de la demande globale pour l'année 2000 soit 1293 unités. La demande semble être hausse d'année en année
Les perspectives pour les années à venir semblent se baser sur les chiffres de l'année 2000. La hausse de la demande en éolienne de grande capacité est due à l'offshore mais aussi à l'installation d'éoliennes terrestres de plus d' 1 MW. En particulier l'Allemagne a déjà installé des éolienne de ce type sur terre.
Exemple de production de la société GAMESA pour les années 1994-2000 ( http://www.gamesa.es/ingles/nucleos_negocio/gamesa_eolica/presentacion/presentacion.htm )
Transmisison de puissance :
Afin d'être compétitif, les éoliennes doivent être conçues plus simplement et les coûts de maintenance de celles-ci doivent être réduits. La boîte de vitesse des éoliennes est une partie sensible. De nouvelles technologies ont vues le jour,permettant d'éviter l'utilisation de boîtes de vitesses.
La société suédoise ABB, fabricant de générateurs, a developpé un système d'entrainement direct WINDPOWER
La société autrichienne VA TECH ELIN EBG wind travaille sur un projet Permagwit qui permettrait de se passer de boîte de vitesses.
Quelques développements de transmission directe :
Enercon E30 - E40 - E66 ( 200 KW - 500 KW - 1.5 MW ) : Générateur synchrone, rotor bobiné déjà testé.
Lagerwey LW 45 ( 750 KW ) : Générateur synchrone, rotor bobiné en prototype
GENESYS 600, Tacke TW 1500 : Excitation à aimant permanent
Aeolus III MW : Aimants permanents en prototype
PMG designs : Aimants ferritiques en prototype ( puissance testée 120 KW )
Des certifications et normes de conception se mettent en place pour la fabrication d'éoliennes :
AGMA / AWEA : 921-A97 "Recommended practices for design and specification of gearboxes for wind turbine generator systems"
AGMA/AWEA 6006- AXX "Design and Specification of Gearboxes for Wind Turbine Generator Systems"
Danish Standard : DS 472 "Code of Practice for Loads and Safety of Wind Turbine Constructions"
Deutsches Institut für Bautechnik ( DIBt ) : "Regulation for wind turbines"
Germanischer Lloyd : "Regulation for the certification of wind energy conversion systems"
The Netherlands : NEN 6096/2 " technical Criteria for the type certificaiton of wind turbines"
International : ISO 12925-1 "Lubricants, industrial oils and related products (class L) Family C (Gears), Part 1: Specifications for lubricants for enclosed gear system"
International : IEC 61400 " Wind turbinegenerator systems. Wind turbine certification"
Fermes éoliennes implantées en Offshore :
Les vents sont plus puissants et réguliers en mer. D'autres part, en mer, les contraintes environnementales sont favorables ( bruit, vue ... ). Ainsi les projets d'implantation d'éoliennes en mer se développent dans la mesure où la production d'électricité est plus dense et rentable.
Les éoliennes plus puissantes et ne nécessitant que très peu de maintenance sont priviliégiées. En génréral, les expériences sont menées avec des éoliennes de 1,5 à 2 MW.
ABB a developpé le concept WINDFORMER en particulier pour ces installations.
En France, TotalFinaElf étudie un projet de lancement d'une plate-forme d'éoliennes de 40 à 90 MW au total au large de Port-la-Nouvelle dans le Languedoc. D'autres projets sont en cours d'étude pour une ferme offshore de 70 MW au large du Cotentin, une autre de 40-55 MW dans le Finistère et enfin une autre de 100 MW en Belgique.
Les constructeurs d'éoliennes
Notons que la société JAKOBS ENERGIE travaille en collaboration avec la société NORDEX pour la conception d'une éolienne offshore de 5 MW.
Les constructeurs de transmissions
International wind energy development World Market Update 2000 Forecast 2001-2005
BTM Consult ApS
march 2001
EWEA
European commission / Directorate General for Energy
Wind Energy - the Facts
http://www.agores.org/Publications/Wind%20Energy%20-%20The%20Facts/WE%20-%20Intro%20&%20Contents.pdf
N° 3415.- Rapport de MM. Claude Birraux et Jean-Yves Le Déaut, au nom de l'Office parlementaire
L'évaluation des choix scientifiques et technologiques,
sur l'état actuel et les perspectives techniques des énergies renouvelables.
http://www.assemblee-nat.fr/rap-oecst/energies/r3415-2.asp#P103_923
Focus oon the global energy consumption
Powerful News, N° 2, Sept 2001
NEG MICON
GEMESSA
Site Internet
http://www.gamessa.es
Guideline DG04 " Wind turbine gearbox design Analysis"
Natioanl Renewable Energy Laboratory
NWTC - Certification Team