Installation et maintenance d'un petit système éolien électrique

Le fabricant de votre système éolien, ou le revendeur chez qui vous l'avez acheté, devrait pouvoir vous aider à installer votre petit système éolien. Vous pouvez l'installer vous-même, mais avant de vous lancer, posez-vous les questions suivantes :

• Puis-je couler une fondation en ciment appropriée ?
• Ai-je accès à un ascenseur ou à un moyen d'ériger la tour en toute sécurité ?
• Est-ce que je connais la différence entre le câblage à courant alternatif (CA) et à courant continu (CC) ?
• Est-ce que je connais suffisamment l’électricité pour câbler ma turbine en toute sécurité ?
• Est-ce que je sais comment manipuler et installer les batteries en toute sécurité ?

Si vous avez répondu non à l'une des questions ci-dessus, vous devriez probablement confier l'installation de votre système à un intégrateur ou à un installateur. Contactez le fabricant pour obtenir de l'aide, ou contactez votre service public d'énergie (service public de l'énergie) et votre fournisseur d'énergie local pour obtenir une liste d'installateurs locaux. Vous pouvez également consulter les pages jaunes pour trouver des prestataires de services pour les systèmes éoliens.

Un installateur fiable peut proposer des services supplémentaires, comme l'obtention des permis. Vérifiez si l'installateur est un électricien agréé, demandez des références et vérifiez-les. Vous pouvez également vous renseigner auprès du Better Business Bureau.

Avec une installation et un entretien appropriés, un petit système éolien devrait durer jusqu'à 20 ans, voire plus. L'entretien annuel peut inclure :

• Vérification et serrage des boulons et des connexions électriques si nécessaire
• Vérification de la corrosion des machines et de la tension des haubans
• Vérification et remplacement de tout ruban adhésif usé sur le bord d'attaque des aubes de turbine, le cas échéant
• Remplacement des pales et/ou des roulements de la turbine après 10 ans si nécessaire.

Si vous ne possédez pas l’expertise nécessaire pour entretenir le système, votre installateur peut vous proposer un programme de service et de maintenance.

Votre fabricant ou revendeur de systèmes peut également vous aider à trouver l'emplacement idéal pour votre éolienne. Voici quelques points à considérer :

• Considérations relatives aux ressources éoliennes– Si vous vivez sur un terrain accidenté, choisissez soigneusement le site d'installation. Si vous installez votre éolienne au sommet ou sur le versant exposé au vent d'une colline, par exemple, vous bénéficierez d'un meilleur accès aux vents dominants que dans un ravin ou sur le versant abrité d'une colline sur la même propriété. Vous pouvez bénéficier de ressources éoliennes variées sur une même propriété. Outre la mesure ou la connaissance de la vitesse annuelle du vent, vous devez connaître les directions dominantes du vent sur votre site. Outre les formations géologiques, vous devez tenir compte des obstacles existants, tels que les arbres, les maisons et les hangars. Vous devez également prévoir les obstacles futurs, tels que les nouveaux bâtiments ou les arbres n'ayant pas atteint leur pleine hauteur. Votre éolienne doit être située face au vent de tous les bâtiments et arbres, et à 9 mètres au-dessus de tout ce qui se trouve à moins de 90 mètres.
• Considérations relatives au système– Assurez-vous de laisser suffisamment d'espace pour monter et descendre le mât lors de l'entretien. Si votre mât est haubané, vous devez prévoir de l'espace pour les haubans. Que le système soit autonome ou raccordé au réseau, vous devrez également tenir compte de la longueur du câble reliant l'éolienne à la charge (maison, batteries, pompes à eau, etc.). Une quantité importante d'électricité peut être perdue en raison de la résistance du câble : plus le câble est long, plus les pertes sont importantes. L'utilisation de câbles plus nombreux ou plus gros augmentera également le coût d'installation. Les pertes dues au câble sont plus importantes en courant continu (CC) qu'en courant alternatif (CA). Si le câble est long, il est conseillé d'inverser le courant continu en courant alternatif.

Les petites éoliennes utilisées dans les applications résidentielles varient généralement en taille de 400 watts à 20 kilowatts, selon la quantité d'électricité que vous souhaitez produire.

Une maison type consomme environ 10 932 kilowattheures d'électricité par an (soit environ 911 kilowattheures par mois). Selon la vitesse moyenne du vent dans la région, une éolienne d'une puissance de 5 à 15 kilowatts serait nécessaire pour répondre significativement à cette demande. Une éolienne de 1,5 kilowatt répondra aux besoins d'une maison nécessitant 300 kilowattheures par mois dans une zone où la vitesse moyenne annuelle du vent est de 6,26 mètres par seconde (14 miles par heure).

Pour déterminer la taille d'éolienne dont vous aurez besoin, établissez d'abord un budget énergétique. L'efficacité énergétique étant généralement moins coûteuse que la production d'énergie, réduire la consommation d'électricité de votre maison sera probablement plus rentable et réduira la taille de l'éolienne dont vous aurez besoin.

La hauteur du mât d'une éolienne influence également la quantité d'électricité produite. Un fabricant devrait vous aider à déterminer la hauteur de mât nécessaire.

Une estimation de la production annuelle d’énergie d’une éolienne (en kilowattheures par an) est le meilleur moyen de déterminer si celle-ci et la tour produiront suffisamment d’électricité pour répondre à vos besoins.

Un fabricant d'éoliennes peut vous aider à estimer la production d'énergie attendue. Il utilisera un calcul basé sur les facteurs suivants :

• Courbe de puissance particulière d'une éolienne
• Vitesse moyenne annuelle du vent sur votre site
• Hauteur de la tour que vous prévoyez d'utiliser
• Distribution de fréquence du vent – ​​estimation du nombre d’heures pendant lesquelles le vent soufflera à chaque vitesse au cours d’une année moyenne.

Le fabricant doit également ajuster ce calcul en fonction de l’élévation de votre site.

Pour obtenir une estimation préliminaire des performances d’une éolienne particulière, vous pouvez utiliser la formule suivante :

AEO = 0,01328 D²V³

Où:

• AEO = Production annuelle d'énergie (kilowattheures/an)
• D = Diamètre du rotor, pieds
• V = Vitesse moyenne annuelle du vent, en miles par heure (mph), sur votre site

Remarque : la différence entre la puissance et l'énergie est que la puissance (kilowatts) est le taux auquel l'électricité est consommée, tandis que l'énergie (kilowattheures) est la quantité consommée.

Les petits systèmes éoliens peuvent être raccordés au réseau de distribution d'électricité. On les appelle des systèmes raccordés au réseau. Une éolienne raccordée au réseau peut réduire votre consommation d'électricité pour l'éclairage, les appareils électroménagers et le chauffage. Si l'éolienne ne fournit pas la quantité d'énergie nécessaire, le fournisseur d'électricité compense la différence. Lorsque l'éolienne produit plus d'électricité que ce dont votre foyer a besoin, le surplus est envoyé ou vendu au fournisseur d'électricité.

Avec ce type de raccordement au réseau, votre éolienne ne fonctionnera que lorsque le réseau électrique sera disponible. En cas de panne de courant, l'éolienne devra s'arrêter pour des raisons de sécurité.

Les systèmes connectés au réseau peuvent être pratiques si les conditions suivantes sont réunies :

• Vous vivez dans une région où la vitesse moyenne annuelle du vent est d’au moins 10 miles par heure (4,5 mètres par seconde).
• L’électricité fournie par les services publics est chère dans votre région (environ 10 à 15 cents par kilowattheure).
• Les exigences du service public pour connecter votre système à son réseau ne sont pas excessivement coûteuses.

Il existe des mesures incitatives intéressantes pour la vente d'électricité excédentaire ou l'achat d'éoliennes. La réglementation fédérale (notamment la loi de 1978 sur les politiques de réglementation des services publics, ou PURPA) oblige les services publics à se connecter à de petits systèmes éoliens et à acheter de l'électricité auprès d'eux. Cependant, il est conseillé de contacter votre service public avant de vous connecter à ses lignes de distribution afin de répondre à toute question relative à la qualité et à la sécurité de l'électricité.

Votre fournisseur d'électricité peut vous fournir une liste des exigences pour le raccordement de votre système au réseau. Pour plus d'informations, consultez la pagesystèmes énergétiques domestiques connectés au réseau.

L'énergie éolienne peut être utilisée dans des systèmes hors réseau, également appelés systèmes autonomes, non connectés à un réseau de distribution électrique. Dans ces applications, les petits systèmes éoliens peuvent être utilisés en combinaison avec d'autres composants, notamment unpetit système électrique solaire– créer des systèmes électriques hybrides. Ces systèmes peuvent fournir une alimentation électrique fiable hors réseau pour des maisons, des fermes, voire des communautés entières (un projet d'habitat collectif, par exemple) éloignées des lignes électriques les plus proches.

Un système électrique hybride hors réseau peut être pratique pour vous si les éléments ci-dessous décrivent votre situation :

• Vous vivez dans une région où la vitesse moyenne annuelle du vent est d’au moins 9 miles par heure (4,0 mètres par seconde).
• Le raccordement au réseau électrique n'est pas possible ou ne peut être réalisé que par une extension coûteuse. Le coût de pose d'une ligne électrique jusqu'à un site isolé pour le raccordement au réseau électrique public peut être prohibitif, allant de 15 000 $ à plus de 50 000 $ par kilomètre, selon le terrain.
• Vous souhaitez acquérir une indépendance énergétique vis-à-vis du fournisseur d'énergie.
• Vous souhaitez produire de l’énergie propre.

Pour plus d’informations, consultez la section sur l’exploitation de votre système hors réseau.