Introduction :
» Tout d’abord, il faut savoir que le soleil est à l’origine de la vie sur terre.
Les vents sont provoqués par le soleil, car le soleil chauffe la terre et l’air chaud est moins
dense que l’air froid, donc les déplacements de l’air chaud vers le haut et l’air froid vers le
bas provoquent des vents.
Constitution d’une éolienne :
» L’éolienne représente une masse importante, donc une fondation est indispensable.
Le mât permet de monter la nacelle à la hauteur des vents plus importants pour avoir une bonne
production d’énergie. Dans la nacelle se trouve le rotor, le multiplicateur, le générateur et
le tout est mis en fonctionnement grâce à la rotation des pâles.
Comment cela fonctionne ?
» Les pâles récupèrent l’énergie cinétique du vent. Elles entraînent en rotation
la rotor qui tourne à petite vitesse. Pour que le générateur fonctionne correctement, il doit
tourner à une vitesse plus grande, soit l’utilisation d’un multiplicateur de vitesse qui va
augmenter la fréquence de rotation. Et finalement, le générateur va transformer une énergie
mécanique de rotation en énergie électrique. Cela est la partie la plus visible des éoliennes,
mais il reste toute la partie commande de l’éolienne.
» Une éolienne doit avoir une vitesse de vent minimum pour que l’énergie cinétique
du vent soit suffisante pour mettre en rotation le rotor, et si la vitesse du vent est trop
grande (25m/s soit 90 km/h), l’éolienne s’arrête par orientation de des pâles, aérodynamisme.
Il faut savoir que la vitesse en bout de pâles est la multiplication de la vitesse de rotation
du rotor fois le rayon de la pales (V=? x r), soit une vitesse très grande, la vitesse d’arrêt
de l’éolienne est donc une sécurité pour l’éolienne, et éviter des risques de casse. L’arrêt
de l’éolienne se fait par orientation des bouts pâles et surtout de la rotation de la nacelle
qui se dégage donc du vent fort, cela est un arrêt mécanique. Ceci est bien sur associer à un
frein qui est placé dans la nacelle avant le multiplicateur.
» Finalement, on sait que le vent n’est pas continu mais intermittent, donc le
générateur ne produit pas une source électrique alternative identique à celle du réseau
électrique français, par conséquent, de l’électronique de puissance permet de contrôler la
production du générateur et de la modifier pour permettre une connexion au réseau électrique
français.
Pour quelle utilisation ?
» Les éoliennes sont utilisées pour approvisionner en énergie des sites isolés,
ou permettre une certaines indépendance énergétique, mais la grande utilisation de l’éolienne
reste la grosse production d’énergie par des parcs éolien de plusieurs MW (1 MW = 1 000 kW).
» Il y a donc 2 types d’éolienne, la petite éolienne (puissance <60kW), et la
grande éolienne (puissance >60kW). Le petit éolien est destiné aux particuliers et petites
entreprises, et le grand éolien est destiné à l’utilisation dans des parcs éolien.
Production d’une éolienne :
» Sur un site avec une vitesse moyenne annuelle de 7 m/s, le nombre d'heures de
fonctionnement d'une éolienne (donc le temps pendant lequel la vitesse du vent est comprise
entre 4 et 25 m/s) est de plus de 7 000 heures par an. L’éolienne produit donc de l'énergie
80% du temps. Cependant, cela représente 25% de la production de l’éolienne a pleine charge
du faite de l’intermittence du vent.
» Une éolienne de 2MW fourni en moyenne en Haute Normandie, 4600MWh/an soit
la consommation de 200 foyers (chauffage et eau chaude compris).
Où peut s’installer une éolienne ?
» L’énergie éolienne utilise l’énergie cinétique du vent pour produire une
puissance mécanique ou électrique. L’énergie produite par l’éolienne dépend des vents sur le site,
c’est pour cela que les éoliennes ne sont pas implantées partout. Il faut avant tout, une étude
des vents, pour savoir si une éolienne peut produire une énergie satisfaisante sur le site.
Des zones appelées ZDE (Zone de Développement Eolien) se mettent en place pour déterminer
les principale zone de vent.
» Les zones dans lesquelles l’implantation des éoliennes est intéressante.
• Terrestre
• En mer
» L’installation d’une éolienne demande du temps, de part les démarches
administrative et d’étude de potentiel. Pour une éolienne de hauteur inférieur a 12m,
une déclaration de travaux seulement est nécessaire, au delà il faut demander un permis
de construire. Selon votre région, il faut demander les documents nécessaires à
l’implantation d’une éolienne chez vous.
» N.Nicolas