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Les éoliennes OASIS d’ECOLAB Energies

Les performances de ces éoliennes dépendent de plusieurs facteurs dont les plus importants sont :

• la profondeur de pompage
• le gisement éolien propre à chaque pays, chaque région, chaque site (autrement dit : la vitesse du vent)

Dans les configurations les plus courantes, la plage des débits obtenus s’étend de 500 litres à 1 500 litres par heure, suivant le modèle choisi pour le site, c’est à dire selon le diamètre de la roue et de la pompe, et selon la hauteur du pylône.

Le mode de pompage, aspiration ou refoulement, dépend du montage de l’éolienne :

• à la verticale du puits, les deux modes peuvent être utilisés indifféremment. Les éoliennes de pompage OASIS sont capables de pomper jusqu’à 65 mètres en refoulement. Jusqu’à 100 mètres de profondeur, le pompage est toujours possible moyennant une étude et une fabrication particulière.
• en déporté, c’est à dire puits et éolienne décalés, seul le mode aspiration est utilisable. La distance du puits à l’éolienne peut atteindre 80 à 100 mètres à condition d’avoir un dénivelé inférieur à 6 mètres.

Application de ces éoliennes au pompage d’eau sur notre exploitation

Dans le cas de notre ferme, nous sommes dans une région bien ventée (6,5 m/s en moyenne). Il est donc intéressant d’avoir recours à l’énergie éolienne. De plus, les éoliennes de pompage auront un débit d’autant plus intéressant que le dénivelé est faible et que l’on se trouve en rase campagne, ce qui est notre cas. 1- Débit

a) Capacité de débit des éoliennes

En effet, en présence de dénivelés de 1 à 10m, le débit pompé peut atteindre plusieurs m3 par heure (jusqu’à 4 ou 5 m3/h) grâce à des pompes spéciales de grande capacité. Par conséquent, avec une éolienne OASIS, on peut obtenir en moyenne un débit de 60 m3/jour, en considérant que l’éolienne ne travaille que 15 h par jour. On obtient donc sur une année un total de 21900 m3 pompés avec une éolienne, soit 43 800 m3 avec deux éoliennes.

b) Débit nécessaire pour la ferme

La consommation en 2004 d’eau de forage pour l’irrigation des pommes de terre et des haricots de la ferme, ainsi que pour le lavage du matériel et les traitements a été de 40 323 m3.

2- Consommation des pompes existantes en 2004

La ferme étudiée utilise deux pompes pour l’irrigation de ses cultures, l’une au fioul, l’autre à l’électricité. Basons-nous sur l’année 2004 pour calculer le coût de leur consommation :

COUT TOTAL : 6379,26 € / an en moyenne.

Coût d’installation de deux éoliennes de pompage OASIS A l’unité, un grand modèle d’éolienne OASIS coûte tout compris 3000 euros. Donc pour deux éoliennes, il faut compter 6000 euros environ.

Amortissement du coût Sachant que leur installation permet une économie de 6380 €/an, leur coût est amorti en 1 an et quelques mois. Et ensuite, cela permet d’économiser l’électricité et le fioul qui étaient auparavant nécessaires au pompage de l’eau. 3- Inconvénients

Il est certain cependant qu’il faut tenir compte de l’inconvénient majeur que constituerait le manque de vent. Aussi par sécurité, il est nécessaire de conserver les installations existantes de pompes, qui serviront d’appoint en cas de problème.

Le second problème majeur est que la ferme n’a pas un besoin continu en eau de forage. Or, de telles éoliennes donnent un débit suffisant si elles fonctionnent toute l’année alors que l’irrigation de la pomme de terre requiert des quantités d’eau très importantes seulement pendant l’été, de juin en septembre. Ses besoins en eau varient au cours du cycle végétatif et aussi en fonction de la date de maturité du cultivar, de la densité des plants, de la capacité de rétention d’eau du sol, des conditions climatiques, des pratiques culturales et du système racinaire, et sont les plus importants en juin, juillet. La ferme a donc besoin d’un gros volume d’eau de manière ponctuelle pendant l’été, soit 120 mètres cube à l’heure, 24h sur 24, 7 jours sur 7 pendant 5 à 7 semaines, ce que ne peut fournir l’éolienne, qui, elle, pomperait de l’eau en permanence mais à un débit bien moins important, et pas de manière continue dans la journée.

C’est une piste intéressante pour coupler avec une pompe électrique. Notre ferme possède deux pompes immergées pompant dans la nappe phréatique à 30 mètres de profondeur, débitant chacune 60 mètres cube à l’heure à 12 bars de pression, consommant chacune 60 kW à l’heure. Cela pourrait être intéressant de rajouter une telle installation, en ne faisant fonctionner l’éolienne qu’en été, afin de limiter la consommation des pompes existantes.

Pour une ferme ayant un besoin constant et modéré en eau, il serait alors intéressant de multiplier le nombre de ces éoliennes afin d’atteindre le débit souhaité.

Installation d’une éolienne pour la production d’électricité nécessaire à l’irrigation

1- Consommation électrique pour l’irrigation

La consommation électrique pour l’irrigation en 2006 a été de 17202 kWh et a lieu exclusivement en été. Considérons l’installation d’une éolienne de petite taille sur l’exploitation, produisant une partie de l’électricité nécessaire à celle-ci.

On distingue deux types d’installation :

• d’une part, les éoliennes pour la production d’électricité décentralisée, avec le nécessaire système de stockage d’électricité (batteries) et/ou l’appoint de production (groupe électrogène) ;
• d’autre part, les éoliennes produisant au fil du vent sur le réseau électrique (le consommateur d’électricité devient alors également un producteur d’électricité).

Ce qui est intéressant dans ce deuxième cas, c’est que l’on peut revendre alors le surplus d’électricité produite à EDF, qui s’engage à racheter l’électricité produite par des énergies renouvelables. Or, on constate que la consommation d’électricité pour l’irrigation dans notre ferme est variable selon les années, dépendant bien sûr du climat.

Sur les 11 dernières années, cette consommation varie entre 286 kWh et 47321 kWh en 2005 et 2003 respectivement. Ce qui fait une consommation moyenne de 20862 kWh/an.
2- Étude de trois modèles d’éolienne

Nous avons étudié trois modèles d’éoliennes appliquées à notre cas (fiches techniques en annexe 9) :

• Une éolienne type WT6000 de puissance nominale 6000 kW, capable de produire 17000 kWh pour une vitesse de vent annuelle moyenne de 6 m/s. Coût d’installation : 30 000 €
• Une éolienne type JIMP 20 de puissance nominale 20000 kW, capable de produire 39700 kWh pour une vitesse de vent annuelle moyenne de 6 m/s. Coût d’installation : 50 000 €
• Une éolienne Eoltec type Scirocco-Power de puissance nominale 6 kWh, capable de produire 18 920 kWh pour une vitesse de vent annuelle moyenne de 6,5 m/s. Coût d’installation : 22 000 €

Avec une telle installation, la ferme peut obtenir un crédit d’impôt de 50%. Celui-ci a pour base 16000 euros pour un couple. Ici, nous avons un couple avec trois enfants à charge, ce qui rajoute 800 + 1000 + 1200 €, soit une base de 19000 €.

Par conséquent, les Delefortrie bénéficieraient d’un crédit d’impôt de 9500 €. Considérons que la ferme vend toute sa production électrique à EDF et paie l’électricité consommée. En se basant sur un tarif EDF d’été de 0,06 €/kWh, ainsi que sur un prix de rachat de l’électricité éolienne par EDF de 0,84 €/kWh pendant 15 ans (durée des contrats de rachat), dans les trois cas, on n’amortit pas le coût d’investissement.

Au mieux, en 15 ans, avec le troisième modèle d’éolienne, on récupère 14500 euros sur les 22000 déboursés au départ, en comptant l’économie faite sur les impôts.