Bruxelles Environnement

LES ÉOLIENNES EN RÉGION DE BRUXELLES CAPITALE Bruno CLAESSENS

Formation Bâtiment Durable :ENERGIE

20 novembre 2014

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1. Aspects techniques1. Classification des éoliennes2. Types de technologie3. Schéma d’une turbine à axe horizontal

2. Potentiel éolien en Région de Bruxelles Capitale (RBC)1. Etude IBGE 20092. Exemples concrets en RBC3. Etude VUB 2014

3. Incitants financiers

4. Procédure administrative

5. Pour aller plus loin

Plan de l’exposé

1. Aspects techniques

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1.1. Classification des éoliennes :

• petit éolien• moyen éolien pas de classification officielle• grand éolien

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 MWGrand éolien : au-delà de 3 MW

Autre classification : surface balayée < 200 m² (= rayon +/- 8 m) = petit éolien

1.2. Types de technologie

a) Eoliennes à axe horizontal (HAWT) ou à axe vertical (VAWT)

1. Aspects techniques

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HAWT / VAWT ‐ avantages et inconvénients:

HAWT : Vitesse de démarrage moins élevée Meilleures performances vents laminaires et constants Plus de nuisances sonoresVAWT : Plus silencieuses Plage de vitesses de vent plus étendues (résiste mieux aux vents forts)

Meilleure intégration paysagère (esthétique) Conçue pour des vents turbulents Performances inférieures

5 Round Table - Brussels Enterprise Agency - 01/12/2011

Monopale – bipale – tripale – multipale

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b) Classification selon le nombre de pales

a. Horizontal axis wind turbines (HAWT)

One‐bladed

Three‐bladed

One‐bladedTwo‐bladed

Two‐bladed Multi‐bladed7Round Table - Brussels Enterprise Agency - 01/12/2011

b. Vertical axis wind turbines (VAWT)

Type Savonius Type Darrieus

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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 continuitédu 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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b) Classification selon le nombre de pales

Forme d’énergie : Energie cinétique

Vent : P (W) = ½ ρ S v³ (kg/m³ m² m³/s³)• Densité• Surface traversée• Vitesse du vent

Distribution de Weibull (V=7 et k=2)

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)

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.

- 10 -

t°Densité(kg/m³)

-25 1,4230 1,2925 1,26910 1,24715 1,22520 1,20425 1,18430 1,16535 1,14640 1,127

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1.3. Schéma d’une turbine éolienne à axe horizontal

1. Aspects techniques

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)

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IFAPME – 29 septembre 2010

Sou

rce

: étu

de W

INE

UR

-20

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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 2009Faible 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

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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)

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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)

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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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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

3. Incitants financiers

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Permis d’urbanisme

Permis d’environnement

4. Procédure administrative

- 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=doc1221_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=doc1274_EoliennesRBC.fiche85.pdf&num_doc=1274

● Le potentiel éolien en RBC (Info fiche énergie - IBGE 2010)

http://documentation.bruxellesenvironnement.be/documents/IF_Prof_Energie_Potentiel_Eolien_RBC_FR.PDF

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● 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_ER11_part_FR.PDF

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Contacts

Suzanne Keignaert - +32 2 894 09 03 - skeignaert@apere.orgChargée de projet

Bruno Claessens - +32 2 209 04 07 – bclaessens@apere.orgChargé de projet