Depuis 2007, la capacité de production d'énergie éolienne aux États-Unis a augmenté de 30% par an, plus rapidement que toute autre technologie de production d'énergie. Le taux de croissance continue d'augmenter malgré la complexité de l'utilisation de la technologie éolienne. Par exemple, il y a encore des questions sur la bonne disposition des parcs éoliens et la superficie requise pour les installer efficacement. Les projets d'énergie éolienne d'utilité publique et les éoliennes résidentielles ont un ensemble distinct de considérations de conception.

TL, DR (trop long, pas lu)

Les éoliennes ont besoin d'un inaltérable et ininterrompu flux ou de l'air pour travailler efficacement, ce qui signifie qu'il ne doit y avoir aucune obstruction à proximité. Les chercheurs ont suggéré que pour les éoliennes résidentielles à 150 mètres des obstructions à proximité est suffisant. Dans le cas de l'espacement des parcs éoliens, les éoliennes doivent être éloignées l'une de l'autre d'au moins 7 diamètres de rotor.

Systèmes résidentiels

Une éolienne est plus efficace lorsqu'elle fonctionne de manière stable et régulière , flux d'air immuable et ininterrompu. Cela n'arrive jamais dans le monde réel, mais lors de la planification de l'installation d'une éolienne, les emplacements doivent être aussi proches que possible de l'idéal. Pour les systèmes résidentiels, il ne s'agit pas tant de la superficie dont l'éolienne a besoin que de la distance requise entre l'éolienne et les autres obstacles. Une règle empirique consiste à installer une éolienne à 150 mètres (492,1 pieds) de toute obstruction à proximité, et à une hauteur telle que le bas des pales du rotor sera de 9 mètres (29,5 pieds) au-dessus des obstructions, y compris les bâtiments et les arbres

Les parcs éoliens sont des réseaux de grandes turbines conçues pour générer de l'électricité à l'échelle industrielle. Les grandes éoliennes dans les parcs éoliens ne sont pas différentes des turbines résidentielles dans un sens: elles fonctionnent mieux avec un vent fluide. Si quelque chose perturbe le flux d'air, cela crée de la turbulence, rendant la turbine moins efficace. Chaque éolienne crée de la turbulence dans la zone située derrière et autour de celle-ci, de sorte que les turbines doivent être espacées les unes des autres. Les distances dans ce cas sont exprimées en diamètres de rotor. La règle générale pour l'espacement des parcs éoliens est que les éoliennes sont éloignées l'une de l'autre d'environ 7 diamètres de rotor. Ainsi, un rotor de 80 mètres (262 pieds) devrait être à 560 mètres - plus d'un tiers de mille - des turbines adjacentes. Des chercheurs de l'Université Johns Hopkins ont proposé que l'espacement deux fois plus élevé augmenterait l'efficacité globale.

L'utilisation directe des terres

Les règles empiriques sont justes: des expressions simplifiées pour avoir une idée approximative des exigences du système. Pour découvrir ce qui se passe dans le monde réel, les chercheurs du Laboratoire national des énergies renouvelables, NREL, ont étudié 172 projets d'énergie éolienne à grande échelle pour voir combien de terres ils utilisent réellement. L'utilisation directe des terres est une mesure de la superficie de choses telles que la tour de béton, les sous-stations électriques et les nouvelles routes d'accès. Aux États-Unis, l'utilisation directe des terres pour les éoliennes est de trois quarts d'acre par mégawatt de capacité nominale. C'est-à-dire qu'une éolienne de 2 mégawatts nécessiterait 1,5 acres de terrain.

Zone de parc éolien total

Dans n'importe quel parc éolien, il y a beaucoup d'espace entre les éoliennes. Une partie de cet espace est destinée à minimiser la turbulence, mais certains doivent suivre des lignes de crête ou éviter d'autres obstacles. Une grande partie de cette zone est utilisée à d'autres fins, telles que les fermes agricoles. Les chercheurs du NREL ont également étudié cette utilisation totale des terres. Ils ont trouvé une moyenne approximative de 4 mégawatts par kilomètre carré (environ 10 mégawatts par mille carré). Ainsi, une éolienne de 2 mégawatts nécessiterait une superficie totale d'environ un demi-kilomètre carré (environ deux dixièmes de mille carré).

Exigences réglementaires

Les exigences réglementaires orientent largement la zone éolienne les turbines exigent. Il y a plus de 3 000 comtés aux États-Unis - la plupart d'entre eux sont responsables des règlements de zonage éolien - et il est peu probable que chacun ait un expert sur l'implantation des éoliennes. Cela conduit à des règlements assez arbitraires. Les dispositions relatives aux marges de recul sont un bon exemple et pourraient avoir une incidence sur la quantité d'espace dont un groupe turbine a besoin. Comme la technologie éolienne est relativement nouvelle et évolue rapidement, il existe peu de données sur les inconvénients ou les dangers d'implantation d'éoliennes à proximité d'autres structures. Il existe donc des décisions presque aléatoires sur la distance minimale à respecter par les lignes de propriété. Aux États-Unis, les règlements de retrait varient d'une distance «de sorte que le bruit des turbines n'est pas une intrusion» à «deux fois la hauteur du système, y compris les pales du rotor», à 304,8 mètres (1.000 pieds). >