Normes internationales de sécurité

La question de la sécurité est un souci qui est présent tout le long des trois phases de développement de l’éolien : de la conception et la fabrication de la machine, à l’installation du parc jusqu’à son exploitation.

Chacune de ces étapes doit obligatoirement faire l’objet d’une conformité aux normes de sécurité les plus strictes, dont la principale est la norme européenne IEC 61400-1.

Toutes les éoliennes sont soumises aux exigences d’une directive européenne (Directive 98/37/CE) qui impose aux fabricants d’attester la conformité de leurs machines et de produire, à la demande des services de contrôle, une documentation technique prouvant cette conformité.

La certification de la conformité des éoliennes aux normes internationales de sécurité couvre de nombreux aspects. Il s’agit de garantir à la fois la fiabilité du matériel, sa résistance à l’usure, de définir les exigences en matière de maintenance et d’attester des performances de l’éolienne.

Les principales mesures de sécurité imposées sont les suivantes :

L’arrêt automatique des pales
En cas de tempête (vents supérieurs à 25 m/s, soit 90 km/h), un mécanisme de frein entraîne l’arrêt automatique d’urgence des pales et les met en drapeau.
Dans les faits, deux systèmes de freinage indépendants doivent équiper l’éolienne de façon à ce que les systèmes de frein continuent à fonctionner même en cas de coupure de courant: freinage mécanique et freinage aérodynamique (aérofreins).

2° L’équipement de paratonnerres
Les normes de sécurité prévoient que les différents composants de l’éolienne, depuis les fondations jusqu’aux pales, soient équipés d’un système permettant d’évacuer les décharges électriques vers un câble de paratonnerre en cuivre relié à la terre, pour ainsi neutraliser dans le sol l’énergie provenant de l’éclair.
De ce fait, l’éolienne, de même que tout bâtiment à proximité (à 20-30 m minimum de l’éolienne), ne subit aucun dommage matériel en cas de foudroiement. Seules certaines fissures dans la résine peuvent apparaître lorsqu’une pale est traversée par la foudre, pouvant nécessiter une petite réparation.

3° Le chauffage des pales en cas de gel
Afin d’éviter l’accumulation et la projection de glace en cas de gel, les éoliennes peuvent être équipées de capteurs qui réagissent aux surcharges liées à des dépôts de glace sur les pales. Ces capteurs sont couplés au système d’arrêt automatique et/ou équipés de résistances chauffantes dans les pales.
Ces systèmes antigel n’équipent pas automatiquement toutes les éoliennes mais peuvent être imposés par les autorités qui délivrent le permis d’exploiter dans les zones particulièrement exposées.

4° La solidité des fondations
Dans le but d’éliminer tout risque de pivotement de l’éolienne ou de chute du mât, les fondations d’une éolienne doivent répondre à des normes extrêmement strictes. Celles-ci concernent tant la stabilité du sol que la qualité du béton et sa quantité.

Ainsi, une éolienne de 2,3 MW requiert des fondations directes d’environ 400 m³ de béton qui s’étendent sur une surface de 250 à 350 m² et atteignent une profondeur de 2 à 3 m.

La qualité du béton est déterminée par les normes. Celle-ci est liée aux tensions que le béton va subir, et donc peut varier d’un site à l’autre.

Le calcul des fondations se fait en fonction de la stabilité et de la portance du sol, en application d’un coefficient de sécurité élevé conseillé par le constructeur et validé par un bureau d’étude indépendant agréé en matière de certification. La stabilité du sol doit également être étudiée et attestée par le bureau d’étude dans le cadre de l’étude d’incidences sur l’environnement.

Lorsque le sol est de médiocre qualité, des fondations en profondeur sont requises (pieux, puits, colonnes ballastées). Le type de fondation est alors étudié sur la base d’essais de sol, d’imagerie et de forages.
Lorsque des fondations profondes sont réalisées, les dimensions du socle peuvent éventuellement être réduites.

Les fondations doivent permettre à l’éolienne de résister à des vents extrêmes (250 km/h pendant 5 secondes ou 180 km/h durant 10 minutes).
Ces vitesses de vents n’ont jamais été observées en Belgique : le vent a soufflé en pointe maximale à 168 km/h à une seule occasion au cours du siècle passé.