Energia eoliană și schimbările climatice merg împreună cu vântul
Articol de Thibault Laconde, fondatorul Callendar, un start-up specializat în evaluarea riscurilor asociate schimbărilor climatice.
În timp ce pregăteam acest articol, am făcut un mic experiment: am tastat „tranziția energetică” într-un motor de căutare și am numărat printre imaginile obținute pe cele reprezentând turbine eoliene. Rezultat: 20 dintre primele 30 de rezultate.
Acest rezultat nu este surprinzător, turbinele eoliene au devenit unul dintre simbolurile luptei împotriva schimbărilor climatice, poate chiar cel mai omniprezent simbol din imagini colective.
Și acest lucru nu este lipsit de motiv: energia eoliană este astăzi a treia sursă de electricitate fără carbon de pe planetă, cu puțin peste 1130 TWh produse.
Producția eoliană s-a cvadruplat în 10 ani, o rată care i-ar putea permite să depășească energia nucleară și să amenințe locul cel mai înalt pentru hidroenergie în următorul deceniu.
Dar dacă turbinele eoliene sunt campionii reducerii emisiilor, sunt înarmați pentru a face față efectelor schimbărilor climatice? ?
Cum variază puterea eoliană în funcție de vânt
La fel ca hidroelectricitatea, despre care am discutat deja, energia eoliană valorifică o resursă direct legată de funcționarea sistemului climatic. Schimbările climatice, dacă determină variația resurselor eoliene, vor avea, prin urmare, un efect imediat asupra producției.
Dar spre deosebire de cel dintre precipitații și hidroelectricitate, relația dintre viteza vântului și producția vântului este departe de a fi liniară.
Schematic, producția unei turbine eoliene evoluează după cum urmează:
- Dacă vântul este mai mic decât viteza de pornire (aproximativ 10 km/h), producția este zero
- Între viteza de pornire și viteza nominală (aproximativ 50 km/h), producția crește rapid cu viteza vântului,
- Peste viteza nominală, producția rămâne aproximativ constantă ...
- ... până la viteza de întrerupere (aproximativ 90 km/h) în care turbina eoliană intră în siguranță și producția încetează.
 |
| Evoluția producției în funcție de vânt pentru diverse turbine eoliene din gama Vestas (sursă) |
Zona care ne interesează cel mai mult este cea dintre viteza de pornire și viteza nominală, aceasta este zona în care operează turbinele eoliene de cele mai multe ori. În această zonă, producția de energie este aproximativ proporțională cu cubul vitezei medii a vântului.
Aceasta înseamnă că chiar și o modificare minoră a regimului eolian va avea un impact disproporționat asupra producției: dacă viteza medie a vântului scade cu 1%, producția de electricitate va scădea cu aproximativ 3%, dacă vântul scade cu 5%., Producția va scădea cu 14% și o scădere de 20% a vitezei vântului ar reduce la jumătate producția de energie electrică.
Invers, desigur, dacă vântul crește, câștigurile de producție vor fi, de asemenea, amplificate, dar nu la nesfârșit: nu mai este nimic de câștigat odată ce viteza nominală este atinsă și dacă vântul continuă să crească producția de energie electrică.
Întrebarea variabilității
O altă particularitate a energiei eoliene în comparație cu hidroelectricitatea este că nu are nici un mijloc de netezire sau stocare a resursei exploatate. Prin urmare, nu numai viteza medie a vântului este cea care determină producția, ci și distribuția acesteia.
Dacă, de exemplu, viteza instantanee este mai des mai mică decât viteza de pornire sau mai mare decât viteza de întrerupere, producția de energie electrică va scădea chiar dacă viteza medie este neschimbată.