La naissance de l'éolien moderne (70-85)

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          La période qui a suivi la deuxième guerre mondiale a été riche en projets mais en fin de compte, il ne subsistait qu'un marché restreint pour de petites éoliennes correspondant souvent à des besoins spécifiques (zones isolées comme les régions arides ou les pôles). Pourtant de nombreux De nombreux prototypes de machines plus ambitieuses ont été construits profitant à la fois des informations obtenues lors des expériences des deux décennies précédentes et des importants progrès techniques qui ont marqué cette époque. En fait cela n'a pas débouché sur des réalisations concrètes en raison du faible coût du pétrole.Cela a affecté le domaine de l'énergie éolienne mais également celui de l'énergie nucléaire.Toutefois,certains observateurs faisaient remarquer que cette situation risquait de ne pas perdurer. Cependant il fallait un évènement qui influe de façon radicale sur la situation. Celui qui déclencha tout fut la guerre du Kippour (6 octobre 1973) et ses conséquences: la création de l'OPEP, les restrictions sur les exportations de pétrole etl'augmentation du prix de celui-ci.
          Un peu partout dans le monde on se mit à la recherche de solutions alternatives. Naturellement la rentabilité nouvelle de certaines sources d'énergie fut un catalyseur important. Les projets concernant l'énergie éolienne refirent surfaces même si sur le plan financier le côut restait encore élevé par rapport à celui d'autres sources d'énergie. En fait pour certaines d'entre elle, l'avantage financier s'est révélé décisif à moyen terme eu égard aux investissements initiaux importants. Ceux ci furent souvent facilités par la nature étatique des compagnies auxquelles ils incombaient. Un autre facteur est évidemment à prendre en compte: la capacité à produire de l'électricité en grande quantité.Mais l'accident nucléaire de Three Mile Island du 28 Mars 1979 renouvela dans certains pays les initatives dans le domaine des énergies renou"http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">velables.

Le Danemark pays pionnier.

          Dès le début des années 70 et surtout à la suite de l'embargo pétrolier les projets conduisant à des réalisations se sont multipliées au Danemark. Ces initiatives souvent privées et individuelles profitaient de plusieurs facteurs: la tradition technique dûe à l'héritage de Poul Lacour toujours vivante grâce à l'éolienne de Gedser construite par Juul et toujours en activité (elle fonctionna 11 ans sans entretien), l'existence de régies municipales d'électricité et un contexte socio-culturel particulier seulement connu par les témoins du temps. A cette époque, il était déjà possible d'apercevoir des aérogénérateurs dans la campagne danoise, ce qui n'était pas sans surprendre les rares voyageurs français fréquentant alors la Scandinavie.
         Ainsi un groupe associatif avec l'aide d'étudiants de la D.T.U ( Université Technique du Danemark fondée par Oersted en 1829) érigea en 1975, à Ulfborg, une éolienne pour les besoins de l'école de Tvind. C'était une machine de type downwind tripale de 54m de diamètre de 53 m de haut avec un générateur synchrone de 2200Kw. Cette machine représente une avancée notoire car c'est la première grande machine avec pales en fibre de verre et vitesse variable et générateur synchrone. Les constructeurs s'inspirèrent des conseils d'Hütter en particulier pour les pales de fibre de verre préconisées et expérimentées par ce dernier depuis les années 1950 pour les hélicoptères et les éoliennes. Ils reçurent l'aide du Risoe Laboratory (Laboratoire Danois de l'énergie nucléaire devenu centre de recherche dédié à tous les types d'énergie, actuellement centre d'excellence mondial pour l'énergie éolienne) pour l'aérodynamique et de la DTU pour la partie électrique. La grande éolienne de Tvind fut précédée par un modèle expérimental de 18 kW, le PTG, qui permit aux constructeurs de se familiariser avec la technique de la fibre de verre. Mise en service en 1978 la machine de Tvind est devenue emblématique et fonctionnait encore trente ans plustard, fournissant 400 kw pour le chauffage de l'école et 450 Kw pour le réseau. Mais un évènement important estla fondation pourl'occasion du Vestjysk Energi Kontor par les responsables de Tvind qui va devenir un centre de conseils pour la construction d'aérogénérateurs de petite puissance.
         Pour sa part un charpentier Christian Riisager construisit en 1975 une éolienne de 22KW à partir de matériel à bas coût qui connut un grand succès. Il s'inspira de la machine de Juul à Gedser. Son aérogénérateur, construit à Skaerbaek près de Herning et raccordé au réseau, était tripale de type upwind, à générateur asynchrone , vitesse fixe et contrôlé par décrochage aérodynamique. Le rotor avait un diamètre de 10.2m. Il commercialisa ses machines et vendit les deux premières en 1976. Par la suite il conçu des machines de 30 et 45 kw et un prototype de 55kW. C'est la première éolienne danoise des années 70 a être raccordé au réseau. La construction de cet aérogénérateur est l'autre élément déterminant pour l'émergence de l'éolien moderne.
         Dans ce contexte de renaissance de l'énergie éolienne apparurent au Danemark dansles annéees 70 de nombreux concepteurs de turbines qui étaient des auto-constructeurs, souvent des artisans, inspirés parl'exemple de Riisager et les informations fournies par le Vedstyjk Energi Kontor. Naturellement il s'agissait de machines d'environ 20 kw. Suite à une première expérience certains fondèrent de petites sociétés pour la production de machines de puissances comprise entre 10 et 55 Kw. Il convient de signaler plusieurs concepteurs de machines des années 70 car ils ont joué un rôle primordial pour la renaissance de l'éolien moderne. Parmi ceux, il faut mentionner Sven Adolphsen constructeur de machines de 11 et 18 kw, ou Karl Erik Jörgensen et Henri Stiesdal qui mirent au point un aérogénérateur de 22KW de 10,6 m de diamètre puis créèrent la société Herborg vinkraft ("http://www.windsofchange.dk"). Hans Eric Nielsen, ancien sous traitant de Riisager fonda la société Erini qui devint plus tard Windmatic. Un rôle particulier revient à Erik Grove-Nielsen ancien étudiant en aérodynamique fondateur de la fabrique de pales en fibres de verres Økær Vind Energi ( www.windsofchange.dk ) qui apporta son aide au projet de Tvind. Ayant acheté le moule de la PTG de Tvind pour la fabrication des pales de 5m de long, il approvisionna la plupart des particuliers et des petites fabriques naissantes d'éoliennes. Pour porter remède au risque de rupture des pales, il racheta le brevet de Juul pour le freinage par volets de bout de pales qu'il perfectionna un dispositif innovant. On doit à Erik Grove-Nielsen la généralisation du principe du Tipe Brake ainsi que le choix historique mondial du sens de rotation des rotors éoliens: le sens inverse du sens trigonométrique c'est à dire celui des aiguilles d'une montre.
         L'engouement des danois pour les machines de Riisager incita des entreprises du pays à se lancer dans la construction d'aérogénérateurs. En 1979 à Nibe la compagnie électrique Elsam fit ériger par la société Volund deux machines de 630 Kw de puissance pour une vitesse nominale de 13m/s, équipées d'un rotor de 40 m de diamètre. L'une était à pales fixes et à contrôle par décrochage alors que l'autre était à calage variable. Des sociétés petites ou grandes surtout spécialisées dans le matériel agricole s'intéressèrent à la fabrications de turbines éoliennes. Ainsi la société Kuriant fabricant de remorques agricoles passa un accord avec Adolphsen. Vestas société déjà importante, fondée en 1898 par un forgeron H.Hansen à Lem pour la fabrication des fenêtres métalliques, était spécialisée dans les années 70 dans le matériel agricole, les grues hydrauliques et le matériel de refroidissement. Par soucis de diversification la société se lança dans la production d'éoliennes en 1979 en construisant sous licence les aérogénérateurs de Herborg Vinkraft. En 1980 Nordtank, fabicant de citernes pour les camions imite Vestas et compte tenu de son activité précédente remplace les mats traditionnellement en treillis ou en béton par des mats tubulaires en acier. La même année les dirigeants de la société de production de matériel d'irigation Danregn fondent Bonus. Un autre acteur danois qui va prendre une place importante est Glasfiber LM. Originellement producteur de meubles, la société se tourne vers la fibre de verre dans les années 50 et profite de son savoir faire pour devenir naturellement en 1980 fabricant de pales d'éoliennes.
         C'est à cette époque qu'à côté des particuliers et des régies municipales se constituèrent au Danemark les premières coopératives d'exploitants de centrales éoliennes. En 1979 devant le développement rapide de l'énergie éolienne, les autorités danoises, gouvernement et parlement, prirent conscience de l'enjeu et et commencèrent à légiférer et à encourager le développement de l'énergie éolienne .

Un développement contrasté en Allemagne.

          En Allemagne la crise du pétrole et les problèmes de la centrale de Three Mile Island vont aussi générer une activité éolienne importante à la fin des années 70. Elle est de nature différente de celle du Danemark. En effet il faut non seulement prendre en compte la grande tradition historique éolienne allemande de l'Ecole de Göttingen et l'influence de son continuateur Hütter, expert mondial encore en activité dans les annéees 70, mais aussi la très forte tradition universitaire d'excellence en aérodynamique et en électrotechnique auquel s' joute le soutien d'industriels de taille mondiale. Les autorités fédérales furent à la base de la promotion de quelques projets.
          A l'instigation du BMFT (Ministère Allemand de la recherche et de la Technologie) un consortium constitué de l'Université de Stuttgart avec Hütter, de L'Université de Kassel, du DLVFR(Administration allemande de recherche pour l'air et l'espace) de Cologne et dela société Man déjà impliquée dans les années 30 dans le domaine de l'énergie éolienne, conçu un aérogénérateur de très grand puissance: GROWIAN (pour Grosse Windkraftanlage) de 3MW de puissance. Il s'agissait principalement de tester la faisabilité sur le plan technique et la rentabilité économique de telles turbines. Cette machine de 102 m de haut était équipée d'une rotor bipale de 100.4 m de diamètre, à générateur asynchrone à double alimentation était à vitesse variable. La construction commence en 1981 sur le site de Kaiser Wilhelm Koog (Aujourd'hui Test Feld de Germanischer Loyd) près de Hambourg sur la côte de la Mer du Nord. En 1984 elle fut mise en réseau et exploité par un groupement de producteurs d'électricité du Nord de L'Allemagne. Après de nombreux problèmes et le refus du ministère de payer les réparations, elle fut démontée en 1988. Cet échec sembla paradoxalement réjouir le ministre fédéral de la Recherche Hans Matthöfer.
         D'autres firmes du secteur aéronautique Allemand s'investirent dans le domaine de l'énergie éolienne comme Dornier et Mbb. En 1981 Mbb construisit à Bremerhaven le Monopteros qui fut une des rares machines monopale de 50 m de haut et de 48m de diamètre. Pour sa part Man produisait des machines de 10 Kw par le bief de sa filiale Aeroman qui eut un certain succès commercial.
          En dehors des projets des grandes compagnies, l'industrie éolienne traditionnelle continua de se développer pendant cette période à travers un certain nombre de petites entreprises, créées souvent dans l'entre deux guerres, qui proposaient des machines sur les modestes marchés intérieurs et extérieurs. Il est peu remarqué, en général, que les régions où va se développer principalement l'énergie éolienne allemande est celle de l'Allemagne du Nord Ouest particulièrement en contact avec le Danemark. Ainsi, même si le développement de petites machines par des auto-constructeurs ou de petites entreprises ne prit pas la même ampleur qu'au Danemark, on peut toutefois noter quelques initiatives. A cette époque était active Windkraft Zentrale créée par Horst Fees qui avait des liens avec la Scandinavie. A cette époque aussi Köster, société du Holstein près du Danemark construisait des machines de 40 à 50 kW originellement conçues par la Deutsche Versuchanstalt für Luft und Raumfahrt (DFVLR)(Administration allemande de recherche pour l'air et l'espace). A cette période sont nées de petites entrepises dont les activités vont se montrer très fécondes pour la suite du développement de l'énergie éolienne en Allemagne comme Aerodyn, bureau d'ingéniérie fondé en 1983 par Sönke Siegfriedsen à Rendsburg dans le Schleswig -Holstein ou bien Wagner qui deviendra Tacke et installa une machine sur l'île de Sylt en Mer du Nord près du Danemark. Les aérogénérateurs conçus à cette époques par ces petites sociétés étaient d'une puissance inférieure à 50 kw . Il faut naturelement mentionner les débuts d' Alloys Wobben, ingénieur en électrotechnique de Aurich en Basse-Saxe et fondateur plus tard de Enercon, qui construisit en 1975 sa propre machine de 22KW avec son ami Remmers.

Aux USA l'industrie aérospatiale se lance dans l'énergie éolienne.

          Depuis la construction de la machine de Brush à Cleveland (Ohio), il y eut une importante activité aux USA pendant plusieurs décennies. Toutefois après la fin de l'expérience de la Putnam-Smith dans les années 40, les propositions de Percy Thomas n'ayant pas eu d'écho, un quasi désintérêt pourl'énergie éolienne persista jusque dans les années 70 exception faite de l'activité modeste de quelques constructeurs de petites éoliennes.
         En 1972 fut fondé à l'UMass (Université du Massachusetts à Ahmerst) par William Heronemus assisté de Forrest Woody Stoddard un groupe de travail pour l'énergie éolienne qui organisèrent un enseignement dans le domaine. Heronemus (décédé en 2002) était un ancien officier de marine devenu ingénieur en construction navale puis professeur à l'UMass à partir de 1967 au département d'ingéniérie océanographique. Dans ces années là il commença à s'intéresser aux énergies renouvelables et émit de nombreuses propositions qui eurent des échos importants aussi bien au Congrès que dans l'administration américaine.Il conçut de nombreux modèles innovants, en particulier multirotors, et compte tenu de ses activités précédentes, il développa les premiers projets off-shore dont l'idée avait été formulée avant la deuxième guerre mondiale par Honnef. Stoddard (décédé en 2007) était un ancien ingénieur de l' US Air Force qui avait travaillé dans le domaine des hélicoptères avant de rejoindre en 1972 l'UMass et se consacrer à l'énergie éolienne. Heronimus et Stoddard furent deux des principaux promoteurs de celle ci aux USA où ils contribuèrent à sa renaissance dans les années 70. Ils formèrent les premiers spécialistes qui vont participer au redémarrage de l'éolien en en Amérique étant actifs aussi bien dans les agences fédérales que dans les entreprises. On doit aux travaux de recherche de l' UMass une amélioration et une adaptation aux éoliennes de la théorie tourbillonnaire de Glauert ( voir Legourierès , " l' énergie éolienne" , éditions Eyrolles)
         En 1972 également à la suite d'un contrat avec la National Science Fundation, la NASA fut chargée d'étudier un programme éolien dans le but de diversifier les sources d'approvisionnement des USA. Il est remarquable que cette date précède de peu l'embargo pétrolier qui va donner une impulsion supplémentaire aux travaux engagés. Toutefois le domaine de l'énergie éolienne n'était pas vraiment nouveau pour la NASA. En effet son ancêtre, la NACA, s'y était déjà intéressé et avait d'ailleurs publié une partie des travaux de l'Ecole de Göttingen. C'est le début du programme Mod . La NASA exploita non seulement les données issues de l'expérience Putnam-Smith mais commença par s'inspirer des travaux européens. Ainsi en 1972 elle contacta Hütter qui devint son conseiller et elle demanda en 1975 de remettre en marche l'éolienne de Juul à Gedser afin d'effectuer une campagne de mesures.
         Pour coordonnée les actions sur le plan administratif il fut créé en 1975 l'Energy Research and Development Administration (ERDA) qui fut absorbé par le Department of Energy (DOE) en 1977. D'autres laboratoire comme le Sandia Laboratory ( centre de Recherche Nucléaire ) s'investirent dans le domaine, plus particulièrement dans l'étude des machines de type Darrieus. Le Batelle Pacific Northwest Laboratories de Richland, Washington, fut chargé des études de ressources en vent. Un Laboratoire du DOE pour les énergies renouvelable vit le jour à Golden dans le Colorado, principalement dédié aux aérogénérateurs innovants.
         A la demande de la NSF en 1974 la NASA fut chargée de construire une machine expérimentalle, la Mod 0. Elle fut érigée en 1975 au centre NASA de Plumbrook près de Sandusky, Ohio. Elle était de 100 Kw de puissance et de 38m de diamètre et et son mat de type treillis avait 30 m de haut. Elle profita de nommbreuses avancées sur le plan de l'aérodynamique , des matériaux et évidemment des retours d'expérience de la Putnam-Smith. Ainsi suite aux études elle fut choisie bipale, avec pales orientables et vitesse fixe à 40 tours/minute. Elle était reliée au réseau et la vitesse du générateur synchrone était de 1800 tours/minute et contôlée par un microprocesseur, ce qui était une innovation importante. Bien que de type downwind, elle fonctionna en upwind pour des études de vibrations. La largeur de ses pales lui a permis de fonctionner longtemps. En 1975, on décida de construire d'autres modèles de ce type sous l'appellation MODE 0A en doublant la puissance à 200 kw. Westinghouse Electric Corporation of Pittsburgh, Pennsylvanie fut chargée de l'assemblage et de l'installation alors que pour les pales ce fut Loockheed California Company de Burbank Californie. La première Mod-0A fut érigée à Clayton, Nouveau Mexique en 1977, la seconde à Culebra, Puerto Rico in mid 1978, la troisième à Block Island, Rhode Island en 1979 et la quatrième à Kahuku Point, Oahu, Hawaii en 1980. Les trois premières avaient des pales en aluminium alors que celles de la quatrième The first étaient en bois composite. On avait choisi des pales en bois, bien que plus lourdes chacunes de 320 kg, dans l'espoir d'une plus grande longévité.
Suite à la MOD-0 on construisit une grande machine, la Mod-1 de 2MW pour une vitesse nominale de 14,6m avec un rotor de 61 m de diamètre qui tournait à 35 r/min. Elle fut construite à Howard’s Knob, près de Boone, en Caroline du Nord en 1978. Son mat était tubulaire. C'est General Electric Company, Space Division, de Philadelphie, Pennsylvanie qui fut chargé de la conception, de la fabrication et de l'installation, pour les pales en acier ce fut Boeing Engineering and Construction Company de Seattle, Washington. Le coût était suffisament élevé et l'on se contenta d'une seule machine qui servit à recueillir des données pour les machines suivantes. De plus plus elle posait des problèmes de vibrations acoustiques. Après divers problèmes et malgré le remplacement des pales en aluminium par des pales en fibre de verre, la Mod 1 fut démontée en 1982.
Après la Mod 1, Boeing fut chargé de construire la Mod 2 à Goodnoe Hills près de Goldendale, Washington. Erigée en 1981, c'était une très grande machine de 2,5 MW de puissance ,de 60 m de haut et de 91,5 m de diamètre. Elle était de type upwind à vitese fixe de 17,5 tours/minute et prévue pour une vitesse nominale nombre d'innovation du point de vue vibratoire. Elle était moins lourde et d'un coût plus compétitif que la Mod 1. Deux exemplaires suivirent en Californie et dans le Wyoming. Le programme Mod 2 fut suivi en 1980 du Mod 5 avec deux modèles. L'un était la Mod 5 A de General Electric de 6.2 MW pour une hauteur de 76 m, un diamètre de 122m et une vitesse de rotation de 17 tours par minute pour une vitesse nominale de vent de 13m/s. C'était une bipale en bois. L'autre machine était la Mod 5 B de Boeing de 7.2 MW d'un diamètre de 128m. Elle était à vitesse variable. C'était une bipale dont les pales en acier avaient les extrémités en bois. Un prototype du programme Mod5 B de 3,2 MW avec un rotor bipale de 97,5 m et un mât tubulaire de 61 m fut construite à Hawaii à Kahuku Village, Oahu, en juillet 87 et fonctionna jusqu'en 1996. Elle était à vitesse variable et c'est la première machine équipée d'un système de régulation avec IGBT. En fait le programme Mod 5 resta dans les cartons et toutes les aérogénérateurs du programme MOD 5 ont été démontés car le prix du pétrole commençait à devenir plus raisonnable. Il y eut d'autres expériences du même type à la demande d'administrations, d'associations ou de producteurs d'électricité comme le Board of Reclamations ou la PGE (Pacific Gas and Electricity Company) en Californie, certaines concernèrent des machines de type Darrieus, spécialité du Sandia Lab.
         Le programme fédéral américain s'intéressa également aux petites machines. Le redémarrage de l'activité éolienne au début des années 70 fut l'occasion d'un regain d'activité dans ce secteur. La première machine testée par le DOE fut étonnament une machine française ! Il s'agissait d'une Aerowatt 4100 de 4,1 kW de puissance installée dans l'Ohio. Par la suite un centre d'essais pour les petites machines fut installé à Rocky Flats en 1976 dans les Montagnes Rocheuses entre Denver et Boulder pour le compte du DOE. La gestion en était confiée à Rockwell International Corporation. La période donna naissance à de nombreux constructeurs de petites machines qui furent souvent testées à Rocky Flats. Les premières mesures concernèrent la Windworksde 8 kw. Parmi les nouveaux fabricants américains il faut citer US Windpower, fondée en 1979 par Stanley Charren et Russel Wolfe, et sa machine tripale de 50 kw et 17m de diamètre, Storm et sa 40 Kw de 12m de diamètre, Grumman et sa 15 kw de 10 m de diamètre, American Wind Turbine et l'AWP de 16 kw et bien d'autres comme ESI et Fayette fondée par John Eckland ancien analyste pour les énergies alternatives de la CIA, créateur de la première ferme éolienne américaine qui joua un rôle important au niveau gouvernemental pour le développement des énergies renouvelables aux USA. Parmi ceux-ci figurent certaines qui vont perdurer comme Carter fondé en 1976 qui proposait une 25 kw de 9.5m de diamètre ou Bergey et sa machine de 1 kw.
          Le programme américain de recherche américain pris fin en 1980. Il apparut à cette époque que les turbines de moins de 100 kw avaient un coût de construction plus faible et de meilleurs performances. Le saut technologique pour passer aux très grandes turbines étaient encore trop important à cette époque. L'arrêt des travaux semble avoir eu d'autres raisons. Les compagnies aérospatiales ne se fixaient pas pour objectif de construire une machine efficiente sur le plan commercial mais considéraient la conception d'aérogénérateurs comme une occasion d'obtenir des contrats de la puissance publique. Cependant un grand nombre de brevets fut déposé à cette époque par les compagnies américaines du secteur aérospatiale comme par exemple United Technologie Company (TUC). Enfin une fois passée la crise pétrolière de 1973, le prix du pétrole se mit à diminuer dans les années 80 et limita l'intérêt économique des autres sources d'énergie aux USA y compris pour le charbon et le nucléaire.

Des Développements également aux PAYS-BAS.

          De par la nature de leur tradition dans le domaine des moulins à vent, de leur géographie favorable du pays, de leur position au contact des pays d'Europe du Nord et du contexte socio-culturel proche de celui du Danemark, les Pays-Bas ne pouvaient pas rester en dehors du mouvement de rennaissance de l'énergie éolienne. En fait, il n' y avait aucune tradition dans le domaine de la production d'électricité par aérogénérateurs. Cependant le pays possédait une tradition importante dans le domaine aérodynamique avec des organismes spécialisés et le constructeur d'avion Fokker. Comme partout dans le monde, le problème de l'approvisionnement en pétrole se posait. Cependant la Hollande était producteur de gaz naturel ce qui modifiait les perspectives par rapport au Danemark.
Les autorités politiques se penchèrent néammoins sur le problème des énergies renouvelables et en particulier sur celui de l'énergie éolienne. Des organismes furent créés pour étudier la question, le NEOM et le LSEO ( Groupe de Recherche sur l' Energie). En 1976 le programme NOW (Programme National pour l' Energie éolienne) est lancé pour une durée de 5 ans. Il commença par une réflexion regroupant plusieurs instituts de recherche spécialisés dans les domaines de l'électricité, de l'aéonautique et de la météorologie sous la direction du RCN ( Centre Néerlandais des Réacteurs) qui devient en 1976 l'ECN ( Centre Néerlandais de l' Energie) qui fut doté d'un centre de test. Des organismes universitaires furent associés au projet, ainsi la TU Eindhoven se chargea de faire un point bibliographique sur le problème et l' Université de Groningen entreprit des recherches sur les machines à axe vertical.
         Dans le cadre du programme NOW1 le Fokker fut chargé de construire un prototype de machine Darrieus de 5.3 m de diamètre à Schipol.Stork bureau d'étude et fabricant de machines ainsi que l' ECN participèrent également au projet. Fokker et Rijn-Schelde-Verolme proposèrent en 1981 des prototypes de 15 et 25 m de diamètre mais la rupture du prototype de 5.3 m réinstallé au centre d'essai de l' ECN à Petten mit fin au programme. Parallèlement un prototype de machine bipale à axe horizontal de 300 kW de puissance et de 25 m de diamètre fut conçu par Stork et l' ECN et construit à Petten en 1981 par un consortium regroupant Stork, Fokker pour les pales , Holec fabricant de machines électrique et Rademakers pour le multiplicateur. C'était une machine innovante surtout sur le plan du contrôle et de la régulation. Son objet etait de fournir des données en vue de l'érection d'un grand aérogénérateur de 80 m de diamètre et de 3 MW , puissance considérée comme optimale sur le plan commercial. Une recherche originale fut conduite par Van Holten à la TU Delft pour concevoir un rotor permettant de dépasser la limite de Betz par addition d'ailerons perpendiculaires en bout de pales ( tipvane). La démonstration théorique fut faite et la TU Delft reçut des fonds pour poursuivre les études. Après NOW1 vint la phase NOW2 .Fokker développa une machine verticale de 15 m de diamètre construite par Polymarin en 1982. Les essais de tipvane ne donnèrent pas les résultats escomptés.
S'inspirant de la machine à axe horizontale de 25 M de diamètre, Stork conçut une version commerciale en 1982 , la Newecs 25 bipales upwind à vitesse variable et pales orientables de 300 kW , et de 25 m de diamètre, puis en 1983 la Newecs 45 de 1MW et 45m de diamètre. Un consortium regroupant Holec, Stork et Fokker fut désigné pour concevoir la GROHAT machine de 3 MW . En fait Stork ayant des problèmes de coût trop élevé avec les Newecs 25 et Newecs 45, le projet ne vit pas le jour. Stork abandonna la conception de machines et ne se consacra plus qu' aux pales avec sa filiale Stork VHS installée à Hengelo qui deviendra Aerpac
         Un certain nombre d'entreprises commencèrent à s'intéresser à la construction de petites machines. C'étaient pour la plupart de petites entreprises qui cherchèrent comme au Danemark à se diversifier. Ainsi Van der Pol fabricant de charpentes métalliques se lança dans l'éolien en 1974 , fabricant ses pales en acier en raison de ses connaissances dans le domaine. Ce fut le cas en 1981 de Bouma constructeur de bateaux en fibre de verre puis en 1982 Bohes spécialiste des transmissions hydrauliques . HMZ était une compagnie de construction et NCH and Toolboom un fabricant de matériel agricole. Windvang et H-Energiesystemen est fondée en 1977 .Il faut également citer Aerotech ouPolenko , filiale d' Holec, qui deviendra Newinco. A partir de 1980 Windmaster société belgo-néerlandaise propose une machine de 10 kw de 8m de diamètre. Dès 1980 Nedwind issue d'une fusion entre Bouma et Newinco produisit des tripales de 250 kw de type upwind. En fait contrairement au Danemark ces entreprises ne jouissent pas de l'expérience d'auto-constructeurs. Seule Lagerwey fait exception car elle a été fondée par un spécialiste de l'éolien qui a suivi une formation dans le domaine à la TU Eindhoven et qui crée en 1976 une société à son nom. Cette dernière propose à partir de 1979 des turbines avec des pales en bois. Enfin en 1984 Karl Van der Linden construisit un birotor de 110 kw à Hillegom . .

La SUEDE et ses grands aérogénérateurs.

          En Suède, voisine du Danemark l'activité éolienne se développa aussi au début des années 80. S'il y eut quelques fabricants de petites machines, la spécialité suédoise fut surtout la construction de très grands aérogénérateurs. En 1984 est fondée KMV Turnine AB qui érigea un prtototype de 2 MW à Näsudden sur l'île de Gotland pour le compte du Bureau Suedois du Développement des Sources d'Energie. C'était une machine bipale de 75 m de diamètre. Ses pales fabriquées par ERNO une filiale de la société allemande MBB ont la particularité d'être en acier avec bord d'attaque et bord de fuite en fibre de verre renforcée de plastique. La même année fut fondée WTS Swedyards filiale de Swedyards Group de Karlskrona propriété de l'état suédois. Les chantiers navales Karlskronavarvet, entreprise du groupe, construisirent la WTS3 machine de 3MW de puissance et de 78.5 m de diamètre fut construite. C'était une bipale dont les pales en fibre deverre fabriquées par Hamilton Standard société américaine aussi active aux USA filiale United Technologiie Company selon une technique d'enroulement. Le prototype fut installé à Maglarp sur l'Öresund près de Copenhague (Danemak). A la demande du DOE, Karlskronavarvet et Hamilton Group installèrent une 4MW, la WTS4 à Medicine Bow, Wyoming USA.

Dans le reste du monde une activité certaine.

          En Grande-Bretagne où le gisement de vent est très favorable quelques compagnies virent le jour. On peut citer Wind Energy Group, filiale de Taylor Woodrow Group fondée en 1979 qui proposa une 200 kW de 25 m de diamètre. A partir de 1981 la société James Howden & Company de Glasgow Ecosse fondée 130 ans plus tôt produisit des aérogénérateurs de 60 KW et de 15 m de diamètre.Dans le cadre d'un joint venture avec la société new yorkaise WTG Energy System elle érigea une machine de 250 kw à Carmarthen Baydans le sud du Pays de Galles.
         On doit également signaler en Italie Riva Calzoni qui produisit une petite machine unipale de 3,6 kw et s'associa avec MBB constructeur du Monopteros, autre machine unipale de l'histoire de l'éolien pour tenter de construire une monopale de 250 kw. FIAT et ENEL passèrent un accord pour construire un birotor de 50 kw et de 13.5 m de diamètre qui fut installé en 1982 en Sardaigne particulièrement propice à la production d'électricité éolienne.
         Il apparut dans ces années d'autres petits fabricants de petites turbine comme Wenco en Suisse. Au Japon , c'est en 1983 que Mitsubishi Heavy se lança dans le domaine éolien avec une 250 kw tripale de 25 m de diamètre. En 1981 est fondée en Espagne Ecotecnia qui concevait des machines de 30 kw et de 12 m de diamètre. Les Canadiens se spécialisèrent dans les aérogénérateurs à axe vertical avec une turbine de type Darrieus érigé aux îles de la Madeleine par Hydro-Quebec en 1977. C'était la plus grande jamais construite avec 36,3 m de haut pour 1.5 m de diamètre. Au bout d'un an elle fut détruite et reconstruite en 1979. Après divers incidents, son exploitation cessa.
        Au fur et à mesure du démarrage des activités dans le monde, la filière éolienne s'organise.Des congrès internationnaux sur le sujet commencent à se tenir régulièrement et des associations spécialisées voient le jour. Naturellement il en existait déjà une en Allemagne depuis la fin de la deuxième guerre mondiale. A la suite d'un séminaire au Royaume-Uni à Brighton en 1981 naît l'idée d'une association européenne et c'est au 4ème Symposium International de l' Energie Eolienne à Stokholm en septembre 82 qu'est fondée l'European Wind Energy Association (EWEA)

La fin de l'excellence française dans le domaine de la recherche et du développement.

          En France, dans le cadre de l'activité éolienne des décennies précédentes, quelques constructeurs subsistaient et de proposaient des petites machines. ENAG par exemple produisaient des machines bipales de 4 à 9 Kw à pales en aluminium. De même Aerowatt construisit en particulier jusqu'en 1985 des machines pour le Service Technique des Phares et Balises. dont certaines ont fonctionné pendant plus de 30 ans. En 1979, elle installa à la demande d' EDF la célèbre 100 kW d'Ouessant, bipale de 18 m de diamètre en aluminium. Elle cessa de fonctionner suite à une rupture de pale en 1980 et ne fut pas réinstallée. Aerowatt dont la réputation avait atteint les USA fonda un centre d' essais à Lastours dans l'Aude en 1983. On peut noter l'intérêt de quelques petites enteprises qui comme au Danemark, essayèrent de se diversifier dans l'éolien, à l'exemple de la société stéphanoise Unicum
         Pour ne pas rester en dehors du mouvement mondial dans la recherche des alternatives aux énergie fossiles ( Il est bien connu qu'en France on n'a pas de pétrole mais on a des idées ....), le gouvernement français fonda en 1980 l'AFME( Agence Française pour la Maîtrise de l' Energie). Elle créa en Bretagne un site d'essais, le CNEEL (Centre National d' Essai Eolien de Lannion) pour les petits aérogénérateurs en collaboration avec l'ONERA (Office National d' Etudes et Recherches Aérospatiales) et leCSTB ( Centre d'Etudes du Bâtiment). Le spécialiste mondiale des hélices Ratier-Figeac fut sollicité par l'AFME pour construire des machines en essayant de mettre à profit les retours d'expérience de celle de 100 kW d'Ouessant. Un appel d'offre pour une machine de 250 kW fut lancé avec l'appui de l' AFME. Deux propositions furent qualifiées pour participer au choix final. Lucien Romani proposa un birotor de 2 fois 250 KW issu de travaux qu'il menait depuis 1960 alors qu'un consortium emmené par la Division des Hélicoptères d'Aerospatiale avec Latecoere et Aerowatt proposa une 750 kW pour une vitesse nominale de 18m/s. Cette dernière fut retenue par le jury de l'AFME mais aucune réalisation ne vit le jour, pour des raisons diverses ( voir Marc RAPIN et Jean-Marc NOEL) et entre autres, à ce qui est rapporté, à cause d'un changement de direction et du peu d'intérêt de la nouvelle équipe.
         En fin de compte, malgré l'enthousiasme et le mérite de certains acteurs, l'activité en France a été assez atone à cette époque et le vent de renouveau éolien ne souffla guère sur le pays en comparaison avec la situation dans les pays d' Europe du Nord. Ceci s'explique en particulier par des raisons socio-économiques rarement mentionnées car mal perçues dans le pays. Il faut même constater qu'au milieu des années 80 la tradition française de l'éolien, particulièrement brillante pendant les années 60 dans la recherche et la mise au point de prototype de grande qualité connaît un véritable déclin.

Le rush CALIFORNIEN.

          Pendant le mandat de Jimmy Carter, les autorités gouvernementales américaines soutinrent le développement des énergie renouvelables. En 1978 le congrès américain le PURP Act (Public Utility Regulatory Policies Act) de 1978, créa les conditions financières( Tax Credit) favorables au démarrage de l'énergie éolienne au USA. En Californie, soutenue par des taxes fédérales et locales, la filière éolienne connut un véritable boom de 1981 à 1985. Les investisseurs pouvaient espérer récupérer jusqu´à 50% du coût d'une turbine ! Ainsi furent installées 15 000 machines pour une capacité de 1200 MW et un montant de 2 400 millions d'US.dollars. On en construisit par exemple à Palm Sring. La fin des subventions mit un terme à cette croissance très rapide et se solda en 1985 par une chute soudaine des mises en chantiers. On assista même à un démantèlement de certaines installations. Dans ce contexte, les fabricants danois prirent souvent le dessus sur leurs concurrents américains, allemands et hollandais. Cette période, dont la fin brutale fut un véritable traumatisme, donna l'occasion cependant d'expérimenter des concepts nouveaux. Ceux ci conduisirent à quelques échecs cuisants mais permirent à l'industrie éolienne naissante d'atteindre son premier degré de maturité. En effet ne survécurent, malgré parfois des difficultés, que les entreprises capables d'offrir sur le marché des lignes de produits éprouvés. Et naturellement, la puissance augmenta. On passa, par exemple, chez Vestas de 55kW avec la V16 à des machines de 100kW. Cette période fut la consécration du "concept danois" consistant en éoliennes tripales, vitesse fixe générateur asynchrone.

Une renaissance qui jette les bases d'une future industrie .

          De la même façon que la crise pétrolière a donné le signal de la renaissance de l'énergie éolienne aux début des années 70, la crise californienne de 1985 marque le début dans une ère nouvelle durant laquelle les progrès vont permettre à la production d'énergie éolienne de devenir mature. Si le concept n'avait pas été solide , il est clair que le renouveau de 1973 n'aurait été qu'un feu de paille. En fait on peut remarquer les conditions du progrès technique dans différent domaine et en particulier dans celui des matériaux et du contrôle se sont harmonieusement alliés avec les innovations importantes qu'a connu le monde de l'éolien.
         Deux modèles industrielles et techniques se sont affrontés, celui des grandes entreprises et des grands projets soutenus par les organismes publics et celui des petites entreprises du modèle danois directement issues ou inspirées par celui des auto-constructeurs. Etonnamment c'est le second modèle qui va jeter les bases de la future industrie éolienne. C'est celui des entrepises danoises reprenant les modèles éprouvés des petits aérogénérateurs et les améliorant de façon à concevoir des aérogénérateurs fiables dont la puissance standard a été portée à 55 kw. Par des progrès constants ces machines de bases auront pour descendantes des machines de 100, puis de plusieurs centaines de kw et finiront par donner naissance, une quinzaine d'année après, aux machines commercialement matures de la classe du MW. Cette époque voit donc l'émergence des entreprises,principalement danoises comme Vestas, Bonus et Nordtank par exemple, qui vont former le socle du développement solide de l'industrie éolienne des 15 prochaines années et servir de modèle en particulier en Allemagne et aux USA.
Les grandes entreprises principalement du monde aérospatial ont conçu dans ces années des machines qui déjà atteignaient 1, 2 voir 3 MW. Ces machines ont parfois été victimes de problèmes ou parfois fonctionnées correctement mais n'ont en aucun des cas débouché sur des modèles commercialement exploitables. Cependant elles ont eu l'intérêt de montrer la faisabilité technique des machines de la classe du MégaWatt ou du MultiMégaWatt et de générer une partie des innovations techniques que nécessitent ce type de machines.
          En fin de compte les aérogénérateurs de cette époque quelque soit leur taille consacrent la validité des deux modèles fondamentaux mis au point par Juul et Hütter qui ont permis la naissance de l'énergie éolienne moderne dont ont affirmer qu'elle doit beaucoup aux travaux précurseurs des constructeurs individuels danois. A partir de cette époque les futures évolutions vont se faire progressivement à partir d'amélioration constantes des aérogénérateurs précédents. Il est clair que le développement de l'industrie éolienne présente sa propre spécificité. N'en déplaise à ses détracteurs, particulièrement français, cette période a fait la démonstration qu'en survivant à la crise californienne le concept renaissant de production d'énergie électrique à l'aide du vent est particulièrement solide et fécond.

Dernière modification et correction: le 23/06/2011.

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