Formation Bâtiment Durable : ENERGIE

Formation
Bâtiment Durable :
ENERGIE
Bruxelles Environnement
LES ÉOLIENNES EN RÉGION DE BRUXELLES CAPITALE
Bruno CLAESSENS
20 novembre 2014
Plan de l’exposé
1.
Aspects techniques
1.
2.
3.
2.
Classification des éoliennes
Types de technologie
Schéma d’une turbine à axe horizontal
Potentiel éolien en Région de Bruxelles Capitale (RBC)
1.
2.
3.
Etude IBGE 2009
Exemples concrets en RBC
Etude VUB 2014
3.
Incitants financiers
4.
Procédure administrative
5.
Pour aller plus loin
2
1. Aspects techniques
1.1. Classification des éoliennes :
• petit éolien
• moyen éolien
• grand éolien
pas de classification officielle
Classification admise :
Petit éolien :
de 0 à 100 kW (« micro » ou « mini » éolien : de 0 à 10 kW)
Moyen éolien : de 100 kW à 3 MW
Grand éolien : au-delà de 3 MW
Autre classification : surface balayée < 200 m² (= rayon +/- 8 m) = petit éolien
3
1. Aspects techniques
1.2. Types de technologie
a) Eoliennes à axe horizontal (HAWT) ou à axe vertical (VAWT)
4
HAWT / VAWT ‐ avantages et inconvénients:
HAWT :

Vitesse de démarrage moins élevée

Meilleures performances

vents laminaires et constants

Plus de nuisances sonores
VAWT :

Plus silencieuses

Plage de vitesses de vent plus étendues (résiste mieux aux vents forts)
5

Meilleure intégration paysagère (esthétique)

Conçue pour des vents turbulents

Performances inférieures
Round Table - Brussels Enterprise Agency - 01/12/2011
b) Classification selon le nombre de pales
Monopale – bipale – tripale – multipale
6
a. Horizontal axis wind turbines (HAWT)
One‐bladed
7
Two‐bladed
One‐bladed
Two‐bladed
Three‐bladed
Multi‐bladed
Round Table - Brussels Enterprise Agency - 01/12/2011
b. Vertical axis wind turbines (VAWT)
Type Savonius
8
Type Darrieus
b) Classification selon le nombre de pales
Monopale – bipale – tripale – multipale
Avantages / inconvénients :
 moins de pales = rotor plus léger
 plus de pales = meilleure captation du vent = démarrage rapide
 2 pales : vents cycloniques (Groupe Vergnet), saccades à la rotation
 3 pales = plus esthétique, rotation plus harmonieuse,
compromis idéal entre captation de l’énergie du vent et continuité
du flux traversant le rotor
 5 pales ou plus : démarrage rapide , mais performance limitée,
rotor lourd et moindre résistance aux vents forts
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Forme d’énergie : Energie cinétique
Vent : P (W) = ½ ρ S v³ (kg/m³ m² m³/s³)
• Densité
• Surface traversée
• Vitesse du vent
t°
-25
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Densité
(kg/m³)
1,423
1,292
1,269
1,247
1,225
1,204
1,184
1,165
1,146
1,127
Distribution de Weibull (V=7 et k=2)
La loi de Betz détermine qu'une éolienne ne pourra
jamais convertir en énergie mécanique plus de 16/27
(ou 59%) de l'énergie cinétique contenue dans le vent.
La distribution de la vitesse du vent d’un site peut
être caractérisé par une distribution de Weibull.
Celle-ci est définie par 2 paramètres : La vitesse
moyenne et un coefficient de forme (k : 1-3)
- 10 -
1. Aspects techniques
1.3. Schéma d’une turbine éolienne à axe horizontal
11
Principe de conversion
●
Une éolienne (horizontale ou verticale) freine le vent avec ses pales
●
Le rotor transforme l’énergie cinétique en énergie mécanique (rotation axe),
ensuite en électricité
●
Conversion possible uniquement avec un écoulement laminaire (a)
c.à.d. un vent fluide (avec filet d’air parallèle) et régulier

●
Besoin de placer les éoliennes en hauteur
( Règle de bonne pratique : jusque 2 X la hauteur du bâtiment)
Apparition de turbulences (b) du à la rugosité du sol
(>< écoulement laminaire)
Source : étude WINEUR - 2006
1
3
IFAPME – 29 septembre 2010
éolienne urbaine = éolienne à basse altitude
►
►
Turbulences -> « mauvaise qualité énergétique » du vent
importance de mesurer la vitesse du vent et le taux de
turbulences
2. Potentiel éolien en RBC
2.1. Etude réalisée par l’IBGE en 2009
Faible potentiel évalué en RBC (9.500 MWh)
notamment du fait des contraintes liées à la proximité de l’aéroport
(zone CTR d’exclusion de 15 km autour du radar)
Zones concernées
16
2.2. Exemples concrets en RBC
 Grand éolien :
►
►
Port de Bruxelles : 3 x 2 MW
zone d’exlusion Belgocontrol => projet abandonné
 Renove Electric : petite VAWT à Jette indépendante du bâtiment
 ERM Etterbeek: petite éolienne expérimentale en toiture
 Site SIBELGA :
►
►
►

éolienne Skystream (USA, Chine) – 2,4 kW
11 mètres de hauteur
production : <1500 kWh
Divers projets en cours :
►
►
►
►
2 x 50 kW – piscine NEMO Drogenbos – projet à l’arrêt
3 x VAWT 4 kW + 1 x HAWT 100 kW – Anderlecht / Concession SEAT Bd
Industriel - demande de permis en cours
2 x 4 kW – port de Bruxelles
Autres ? (The Hotel, Tour Manhattan, Tour des Finances)
17
2.3. Etude réalisées par la VUB - 2014

identification de 10 sites pour démarrage d’une campagne de mesure

Mesure du vent sur 4 sites en RBC

Sites choisis :

The Hotel (96 + 7 m)

Siège d’ELIA (59 m)

campus ULB Solbosch (32 + 9 m)

Siège du Port de Bruxelles – Place des Chevaliers (12 et 10 m du niveau du sol)
18
Conclusions:

Seul le site The Hotel = potentiel suffisant (projet rentable)

Répartition inégale des vitesses de vent sur le toit (emplacement)

Pour les 4 sites, aucune contrainte relative à :

faisabilité technique

nuisances sonores

couloirs de navigation aérienne

biodiversité

Au sommet des bâtiments élevés: bon potentiel de vent (comparable
à la côte belge)

Eolienne de moyenne puissance sur le site d’ELIA et le Port de
Bruxelles : pertinent, mais risque de rendement faible.

Potentiel de vent et faisabilité financière sont les deux critères
déterminants (par opposition aux contraintes urbanistiques).
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3. Incitants financiers
 Primes à l’investissement
- Soutien financier pour les études de faisabilité et audits nécessaires à
l’implantation d’une éolienne.
- 25 % du montant de la facture pour l’étude, la fourniture et le placement du
matériel.
 Certificats verts
- Octroi de base: une installation reçoit 1,818 CV/MWh produit
- Eolienne (175 kW): E=350 MWh => 350*1,818 CV= 636,3 CV
 Déduction fiscale
- déduction fiscale pour les PME : La déduction fiscale pour les entreprises est
de 14,5% de la valeur d'investissement pour 2013 exercice d'imposition 2014
(http://finances.belgium.be/fr/entreprises/impot_des_societes/avantages_fiscaux/deduction_pour_investissement/#q2)
- rien pour les particuliers
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4. Procédure administrative
 Permis d’urbanisme
 Permis d’environnement
- Installations et parcs éoliens classés en:
• classe 1C (1 à 250 kW)
• classe 1B (>250 kW à 1MW)
• classe 1A (> 1 MW)
- Le permis d’environnement de classe 1 est à introduire auprès
Bruxelles Environnement.
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5. Pour aller plus loin
●
Etude de l’utilisation du potentiel d’énergie éolienne
en RBC (IBGE 2009)
www.apere.org/docnum/recherche/view_docnum.php?doc_filename=d
oc1221_RBC_Potentiel_Eolien_090827.fiche3.pdf&num_doc=1221
●
Implantation d’éoliennes en RBC
(APERe 2004)
www.apere.org/docnum/recherche/view_docnum.php?doc_filename=d
oc1274_EoliennesRBC.fiche85.pdf&num_doc=1274
●
Le potentiel éolien en RBC (Info fiche énergie - IBGE 2010)
http://documentation.bruxellesenvironnement.be/documents/IF_Prof_E
nergie_Potentiel_Eolien_RBC_FR.PDF
22
●
www.eolien.be
●
www.urbanwind.net
●
www.thewindpower.net
●
www.ewea.org
●
www.apere.org
●
www.bruxellesenvironnement.be
►
Page sur l’éolien :
www.bruxellesenvironnement.be/Templates/Professionnels/informer.aspx
?id=32605
►
Fiche sur les éoliennes :
http://documentation.bruxellesenvironnement.be/documents/IF_Energie_E
R11_part_FR.PDF
23
Contacts
Suzanne Keignaert - +32 2 894 09 03 - [email protected]
Chargée de projet
Bruno Claessens -
+32 2 209 04 07 – [email protected]
Chargé de projet
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