Seul le rayonnement solaire peut fournir un gisement énergétique distribué à peu près équitablement sur toute la surface du globe terrestre et assuré d'une disponibilité éternelle. Il existe deux grandes voies pour exploiter cette énergie : la convertir en chaleur ou en électricité (c'est le solaire "direct") ou exploiter la force des vents qui trouvent leur origine dans les gradients de température entre l'équateur et les pôles. Et cette ressource pourrait suffire à combler les besoins de l'humanité avant la fin de ce siècle.
Bien qu'environ 0,25 % seulement du rayonnement solaire total soit converti en énergie éolienne, cette ressource — éminemment renouvelable — est théoriquement d'un ordre de grandeur (au moins) supérieure aux besoins de l'humanité, calculés très généreusement. En pratique, seule une fraction du total éolien est techniquement et économiquement exploitable. Mais cette fraction couvre encore largement les besoins prévisibles pour le siècle qui commence, compte tenu d'une croissance inexorable de l'appétit d'énergie résultant de l'expansion économique et démographique.

Cette opportunité est connue depuis un demi-siècle, exactement depuis le rapport édité par la Commission Paley, nommée par le Président américain Harry S. Truman, en 1952. Ce rapport concluait que les sources d'énergie renouvelables — et en premier lieu l'éolien — offraient un potentiel bien plus important que l'électronucléaire, et économiquement plus attractif, pour assurer une garantie d'approvisionnement à long terme face aux risques menaçant les fournitures de pétrole.

Il aura fallu attendre quatre décennies pour que cette prévision commence à se vérifier dans les faits, puisque la puissance électro-éolienne totale installée dans le monde a progressé en moyenne de 10 % par an pendant la dernière décennie du XXe siècle, doublant même entre 1994 et 1997, pour passer le seuil des 10 000 MW en 1999. C'est aussi au cours de cette décennie que furent conduites des études sérieuses sur le potentiel éolien réellement exploitable, sur les perspectives de progrès techniques et sur les coûts réels d'exploitation de cette ressource. La première de ces études, inclue dans le rapport Johansson de 1993 sur les énergies renouvelables, faisait apparaître un potentiel théorique d'électricité éolienne de 498 000 TWh/an, pour le seul gisement disponible au-dessus des terres.

Toutefois, le gisement matériellement exploitable (voir tableau) n'était évalué qu'à 53 000 TWh/an pour tenir compte des impossibilités matérielles dans les zones fortement urbanisées et les régions inaccessibles pour des raisons techniques (montagnes, grandes zones forestières, calottes glaciaires) ou écologiques (zones de protection de la faune et de la flore). Néanmoins, les auteurs du rapport démontraient qu'il suffirait d'implanter des capteurs éoliens sur seulement 1,3 à 3 % de la surface terrestre (selon les régions) pour obtenir ces 53 000 TWh (soit quatre fois la production globale d'électricité de 1995).

Comment ça marche?

Le vent, est une énergie diffuse générée par les thermiques (effets de réchauffement et de refroidissement de la terre). C'est après l'homme et l'animal, la première source d'énergie mécanique qui a été utilisée, notamment pour la navigation à voile et les moulin à vent. Plus récemment des éoliennes mécaniques ont remplacé les moulins de pierre, de toile et de bois pour assurer le pompage et la distribution de l'eau pour le bétail.

Les éoliennes ou aérogénérateurs, sont principalement utilisées aujourd'hui pour la production d'électricité

Un aérogénérateur transforme une énergie mécanique en énergie électrique.
La rotation des pales exposées au vent fait tourner une génératrice qui produit de l'électricité.

Schéma de principe

Selon sa taille, l'installation peut alimenter un utilisateur isolé, on parle de production décentralisée, ou devenir une véritable centrale de production d'électricité, on parle dans ce dernier cas de "fermes éoliennes".

Une fois installées, les éoliennes ne requièrent que peu d'entretien. Seul le vent travaille ! Une gestion électronique à distance permet une surveillance régulière de la production.

Le potentiel

Source : European Wind Energiy Atlas	Vitesse du vent (en m/s) à 50m du sol suivant 4 types de topographies différentes
		Plaine	Bord de mer	Pleine mer	Collines et Montagne
		> 7,5	> 8,5	> 9	> 11,5
		6,5 - 7,5	7 - 8,5	8 - 9	10 - 11,5
		5,5 - 6,5	6,9 - 7	7 - 8	8, - 11
		4,5 - 5,5	5 - 6	5,5 - 7	7 - 8,5
		< 4,5	< 5	< 5,5	< 7
	Les zones foncées représentent les zones de fort vent

Les utilisations

Il existe deux modes de production d'électricité :

Décentralisée : c'est lorsque l'éolienne n'est pas raccordée au réseau électrique.

C'est souvent le cas des sites isolés et d'accès difficile comme les gîtes et les fermes de montagne ou encore les îles. On utilise en général des machines de petite puissance ( jusqu'à 25 kWatts).
Dans cette configuration l'énergie est en partie stockée dans des batteries par l'intermédiaire d'un redresseur qui lisse le courant et d'un chargeur qui contrôle le stockage. Ensuite le courant est directement utilisé en continu ou en alternatif à l'aide d'un onduleur.

Raccordée au réseau : c'est lorsque les éoliennes débitent leurs kW électriques directement dans le réseau de distribution.

Ce sont de grosses installations dont la puissance par machine peut atteindre 1500 kWatts

Ferme éolienne au Danemark © AGEDEN

Les à-priori

L'impact sur le paysage

Certains reprochent aux éoliennes de défigurer le paysage. Pourtant, comparées à toute autre installation de production d'énergie, leur présence est plutôt discrète. D'autres, nettement plus nombreux, les trouvent élégantes et majestueuses, avec leurs grandes pales qui tournent lentement dans la lumière. Au point de venir admirer les sites en grand nombre. N'oublions pas que ces éoliennes feront, dans quelques dizaines d'années, la fierté de notre patrimoine, comme les Pavillons Baltard, le viaduc de Garabit ou les grands barrages dont personne ne conteste aujourd'hui l'intégration au paysage.

Ferme éolienne Carland Cross, Royaume-Uni (Espace éolien développement)

Le bruit

C'est l'aspect qui bénéficie le plus des progrès réalisés sur le profil des pales, sur les organes de transmissions internes et sur les génératrices. Aujourd'hui, le niveau sonore à 150 mètres d'une éolienne ne dépasse pas 50 dB, soit moins que celui d'un bureau. Le bruit tombe et devient imperceptible à 400 mètres et dans la plupart des cas, le bruit du vent couvre celui des éoliennes ! Une performance facile à vérifier sur place.

L'impact écologique

Ce terme recouvre un ensemble de nuisances dont on rend responsables les éoliennes. Les premières concernent les dégradations du site. Comme pour tout ouvrage, l'installation d'une éolienne suppose une mise en chantier avec création de voirie. Mais une éolienne reste une construction légère qui s'effectue rapidement et sans nuisances importantes : l'éolienne de Dunkerque a été installée en 15 jours !
Autres dégradations attendues sur le site : celles imputables à la circulation des visiteurs. Cette question s'aborde comme pour tout site touristique. Il appartient à la Région de valoriser le lieu en faisant respecter les règles nécessaires à la préservation de l'environnement.
On a aussi reproché aux éoliennes de provoquer la mort de nombreux oiseaux. Des études poussées sur les couloirs de passage des oiseaux permettent d'affiner les implantations et de respecter efficacement l'avifaune. Il faut tout de même noter que les dégâts causés aux oiseaux par les éoliennes sont insignifiants comparés à la route ou aux lignes à haute tension.

Les influences radio

Les blindages et les anti-parasitages rendent négligeables les effets électromagnétiques des appareils et des lignes sur les équipements domestiques ou de télécommunications.

L'emprise au sol

En occupant seulement 1 % de la surface totale du site, les éoliennes et leurs équipements sont peu gourmands en mètres carrés. La plupart du temps, le site conserve son activité initiale, industrielle ou agricole.