Comment calculer le rendement et la production de son éolienne domestique ?

Comment calculer le rendement et la production de son éolienne domestique ?

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Les éoliennes domestiques utilisent la force du vent pour convertir cette énergie mécanique en énergie électrique consommable. On peut installer une éolienne sur un site isolé ou en raccordement à un réseau électrique. Ainsi, les particuliers possédant une éolienne peuvent utiliser l’électricité produite pour leur propre consommation ou revendre directement l’énergie produite ou le surplus à des distributeurs d’énergie agréés comme EDF. Néanmoins, nous pouvons nous poser quelques questions quant à ce nouveau mode de consommation. 

En effet, même si la promesse de produire de l’énergie verte et de se faire de l’argent avec fait rêver, qu’en est-il de la réalité ? Les revenus générés par les éoliennes de maison peuvent-ils réellement couvrir l’investissement mis au départ pour l’achat et l’installation de celle-ci ? Nous allons voir ensemble comment calculer le rendement de production de son éolienne afin de mieux choisir son modèle et l’endroit où l’installer.

Une solution propre et verte pour les particuliers
L’éolienne domestique possède plusieurs noms. Éolienne privée, mini-éolienne, éolienne de maison, etc. Même toutes fonctionnent de la même manière. En réalité, nous pouvons faire un parallèle avec les moulins à vent que l’on peut croiser un peu partout sur le territoire national. La taille de ces éoliennes est plus petite que celles que l’on trouve dans les parcs d’éoliennes dédiés et la capacité de puissance est adaptée à la consommation des particuliers. Ainsi, les éoliennes privées peuvent produire 100 W à 20 kW d’électricité et leurs mâts mesurent jusqu’à 35 m.
Afin d’optimiser la capacité de son éolienne et de s’assurer une sécurité maximale, il est impératif de se questionner sur la qualité du site d’installation, qui peut être votre jardin privé ou un terrain quelconque vous appartenant. Il faut également s’assurer de la faisabilité du projet. Ainsi, il est important de réaliser une analyse du vent pour estimer la production de la future éolienne, car certaines régions de France possèdent plus de vent que les autres. En effet, la production d’électricité d’une éolienne dépend de la force et de la régularité du vent. Pour finir, il est également important d’obtenir d’un permis de construire via un organisme agréé et d’un accord du voisinage avant d’installer ce type d’appareil dans son jardin ou sur son toit, car certains types d’éoliennes font du bruit et peuvent causer des nuisances sonores. De plus, le mât pouvant atteindre 35 m et les pales tournantes, il ne faut pas que l’ombre de l’éolienne cache le jardin de vos voisins. 

Ainsi, l’éolienne de maison est une solution qui permet de produire proprement de l’électricité et on estime qu’une éolienne peut vous faire gagner jusqu’à 1.000 € par an. Voyons maintenant comment sont réalisés les calculs.

Calcul de la puissance et du rendement
Le nombre de kWh récupérée par la batterie de stockage de l’éolienne varie fortement d'une heure à l'autre suivant la présence ou non de vent, ainsi que de sa force. C’est pour cela que toutes les valeurs qui sont données se situent sur les plus grandes échelles de temps, c’est-à-dire en mois et en année. La capacité de récupération d’énergie dépend aussi bien évidemment de la puissance de l'éolienne installée. Et cette puissance de l’éolienne dépend elle de la surface de vos pâles « S ». En utilisant la limite de Betz, nous pouvons estimer que la puissance dégagée pour un vent de 3 m/s se calcule de la manière suivante : puissance éolienne = (16/27) *1,2* S * rendement de l’éolienne.

Le rendement de l’éolienne se trouve auprès du vendeur, car il s’agit d’une valeur difficile à évaluer lorsque l’on ne connaît pas les détails de construction de l’éolienne en question. En effet, il dépend de plusieurs paramètres très variables dont la vitesse du vent sur le site d’installation. Néanmoins, on peut tout de même calculer un rendement global moyen correspondant au rapport entre l'énergie électrique produite et l’énergie incidente issue du vent. Ainsi, ce rendement est généralement situé autour de 20 % pour les éoliennes domestiques. Cela vous donnera une valeur moyenne pour vérifier que vos calculs sont bons.

Afin de bien estimer la présence de vent et sa force sur votre territoire, nous vous invitons à faire appel à un météorologiste spécialisé ou de réaliser les mesures vous-même grâce à un anémomètre. Vous pouvez également contacter un club de météorologistes amateurs, qui seront sensibilisés aux méthodes de prospection de ressource éolienne et ravi de vous aider dans cette tâche. Enfin, vous pouvez également vous informer grâce aux données que possède Météo France relatives à l’exposition au vent, mais attention, celles-ci restent globales et peuvent donc varier sur votre terrain précis.

Comment savoir si nos calculs sont propices à l’installation d’une éolienne domestique ?
Vous l’aurez ainsi compris, une éolienne ne se présente pas toujours comme étant une solution des plus avantageuse afin de produire sa propre énergie. Le prix de l’installation se situe très souvent au-dessus de 20.000 € et est donc trop élevé pour être amorti par les revenus générés via la revente de l'électricité. À titre de comparaison, l’installation solaire d’un panneau photovoltaïque coûte environ 3 fois moins cher que celle d'une éolienne. De plus, le panneau photovoltaïque générera plus du double en termes de revenus. Il est calculé qu’en moyenne, vous aurez 2.300 € maximum pour le solaire contre 1.000 € maximum pour l'éolien.

Ainsi, les éoliennes domestiques sont, bien évidemment, un mode de production d’énergie avec très peu d’impact sur l’environnement, mais comme on le vois dans l’exemple précédent, le coût conséquent de ces installations ne permet généralement pas aux particuliers de rentabiliser leur investissement grâce aux économies d’énergie réalisées ou aux revenus éoliens générés. Ainsi, il est préférable de s’orienter vers une installation photovoltaïque. Celle-ci s’amortit en énergie au bout de 3 à 5 ans tout en générant des revenus garantis pendant 20 ans. Le temps de retour sur investissement a certes augmenté à plus de 10 ans avec la restriction du soutien public, mais sa rentabilité globale, au moins, n’est pas remise en cause. Ce qui reste à démontrer pour les petites installations éoliennes.


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