Définition

L’énergie éolienne est une énergie renouvelable issue de la transformation de l’énergie cinétique du vent en énergie électrique. L’éolienne peut être implantée à terre ou en mer, elle peut délivrer une puissance de  1 kW à 6 MW, et l’énergie ainsi produite peut être injectée au réseau ou autoconsommée.

Informations sur l’Energie Eolienne 

A l’horizon 2020, la cible nationale en matière d’énergie éolienne est d’atteindre les 25 GW de puissance installée (19 GW terrestre et 6 GW en mer) pour une production de 57 TWh/an (source : MEDDE).

La France possède un des gisements éoliens les plus importants d’Europe, cependant sa puissance raccordée n’était que d’environ 8,1 GW en 2013 pour une production de 15,9 TWh. L’éolien ne représente en 2014 que 2 % de l’électricité consommée en France. La marge de développement de l’énergie éolienne en France est donc conséquente (source MEDDE).

En région Nord-Pas de Calais, le Schéma Régional Climat Air Energie intègre le développement des éoliennes terrestres dans le « Schéma Régional Eolien » (SRE)  adopté en 2012. L’objectif pour 2020 est de 1,3 GW de puissance installée en région (source : SRCAE).

En 2013, la région dispose d’une puissance installée de 530 MW produisant 1089 GWh soit une évolution de +11% en puissance et +11,6% en production depuis 2008 (source : RTE). La Région a des atouts pour un développement éolien (bonne exposition au vent, territoire plat et peu boisé, densité de population inégale entre départements) 

RTE

La transformation de l’énergie par les pales

L’énergie cinétique contenue dans le vent est captée par les pales aérodynamiques de l’éolienne qui freine le vent. Les pales fonctionnent sur le principe d’une aile d’avion: la différence de pression entre les deux faces de la pale crée une force aérodynamique, mettant en mouvement le rotor.

Cette rotation créer une énergie mécanique qui est transmise à l’arbre de la génératrice afin de produire une électricité utilisable.

Exploitation de l’énergie récupérée

D’une manière générale, les pales tournent à une vitesse relativement lente, de l’ordre de 5 à 15 tours par minute, d’autant plus lente que l’éolienne est grande. La plupart des générateurs ont besoin de tourner à très grande vitesse (de 1 000 à 2 000 tours par minute) pour produire de l’électricité. C’est pourquoi le plus souvent, la rotation lente de l’hélice est accélérée par un multiplicateur. Le rotor du générateur tourne à grande vitesse et produit de l’électricité à une tension d’environ 690 volts. Cette électricité ne peut pas être utilisée directement, elle est traitée grâce à un convertisseur, puis sa tension est augmentée à 20 000 Volts par un transformateur. L’électricité est alors acheminée à travers un câble enterré jusqu’à un poste de transformation, pour enfin être injectée sur le réseau électrique.

Vitesse du vent en fonction de l’altitude

Sur Terre, la vitesse du vent évolue exponentiellement en fonction de l’altitude, les éoliennes ont donc intérêt à se situer le plus haut possible dans le ciel.

Publié par Clément
Eoliennes
Une éolienne, comment ça fonctionne ?
La transformation de l’énergie par les pales
L’énergie cinétique contenue dans le vent est captée par les pales aérodynamiques de l’éolienne qui freine le vent. Les pales fonctionnent sur le principe d’une aile d’avion: la différence de pression entre les deux faces de la pale crée une force aérodynamique, mettant en mouvement le rotor.

Cette rotation créer une énergie mécanique qui est transmise à l’arbre de la génératrice afin de produire une électricité utilisable.

Exploitation de l’énergie récupérée


D’une manière générale, les pales tournent à une vitesse relativement lente, de l’ordre de 5 à 15 tours par minute, d’autant plus lente que l’éolienne est grande. La plupart des générateurs ont besoin de tourner à très grande vitesse (de 1 000 à 2 000 tours par minute) pour produire de l’électricité. C’est pourquoi le plus souvent, la rotation lente de l’hélice est accélérée par un multiplicateur. Le rotor du générateur tourne à grande vitesse et produit de l’électricité à une tension d’environ 690 volts. Cette électricité ne peut pas être utilisée directement, elle est traitée grâce à un convertisseur, puis sa tension est augmentée à 20 000 Volts par un transformateur. L’électricité est alors acheminée à travers un câble enterré jusqu’à un poste de transformation, pour enfin être injectée sur le réseau électrique.

Vitesse du vent en fonction de l’altitude


Sur Terre, la vitesse du vent évolue exponentiellement en fonction de l’altitude, les éoliennes ont donc intérêt à se situer le plus haut possible dans le ciel.

Cela est du au fait que le vent est en partie freiné par les obstacles se situant au sol. Et donc, vue la taille importante de la majorité des éoliennes, le vent souffle plus fort en haut d’une éolienne qu’en bas.

C’est pour cette raison qu’une éolienne possède 3 pales. À la base, un rotor muni de seulement 2 pales, est plus efficaces de quelques % pour capter l’énergie cinétique du vent. Seulement ce type de géométrie entraine des contraintes mécaniques trop importantes sur le moyeu, car lorsqu’une pale est au plus haut (la où le vent souffle le plus), l’autre pale est au plus bas (là où le vent souffle le moins), ce qui engendre un déséquilibre des forces sur l’ensemble du rotor et qui peut dénaturer le mouvement de rotation de l’hélice. En revanche, l’installation de trois pales permet d’équilibrer la répartition de ces forces.

Catégories : Énergie

Tristan

Pris de passion par de nombreuses thématiques et notamment, l'énergie, les aides et le bricolage, j'ai souhaité mettre en valeur sur ce blog des thématiques qui m'intéressent et sont particulièrement utiles. J'essaye de publier régulièrement pour fournir des informations et mon point de vue sur les choses.

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