L’éolienne vient du mot grec Eole, qui veut dire le Dieu du vent. Ainsi, l’énergie éolienne est l’énergie créée par le vent et est donc considérée comme une énergie renouvelable. Mais l’éolienne est un appareil qui permet de transformer l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique telle que l’éolienne. Cette énergie éolienne est utilisable pour le pompage d’eau ou le moulage de grain au cours des âges.
Les appareils actuels sont utilisés pour la production de l’électricité de type éolienne qui est dépensée localement c’est-à-dire sur les sites isolés ou introduite sur le réseau électrique comme l’éolienne connectée au réseau. En matière de puissance, l’application « connecté au réseau » indique la quasi-totalité du marché éolien.
De quoi est composée une éolienne ?
Une éolienne fixée à la terre est constituée des trois composants suivants :
- Le mât : disposant généralement une forme conique et conçue en matière métallique, il est coloré en blanc et répond aux attentes aéronautiques. Le mât a pour dimensions 40 à 110 m de hauteur et 4 à 7 m de diamètre à la base. Au niveau du sol, le mât dispose une ouverture pour accéder aux divers équipements. Il installe le rotor sur sa partie supérieure, là où il y a plus de vents, et permet d’obtenir une grande longueur de pale.
- Le rotor : il comporte 3 pales fabriquées en matériau composite de longueur 25 à 60 m, connectées par un moyeu. Le rotor fait une autorotation de 360 ° afin qu’il reste en équilibre face au vent. Ce qui permettra en effet de produire un maximum d’électricité. Pour une plus grande éolienne, la hauteur en bout de pale peut aller de 90 à 150 m. Le tour moyen des pales éoliennes est de 10 à 20 par minute.
- La nacelle pivotante : localisée en haut du mât, elle abrite le générateur qui est le responsable de la transformation d’énergie mécanique du vent en énergie électrique. L’orientation de la nacelle pivotante se réalise de manière indépendante selon la direction du vent. Pour atteindre la nacelle, il faut respecter l’échelle et/ou un monte-charge localisé dans la partie interne du mât.
L’éolienne est caractérisée principalement par sa puissance ou sa capacité. Elle est mesurée en mégawatts ou en kilowatts. L’éolienne spécialement installée actuellement oscille entre 850 à 3000 kW. La mesure de l’énergie créée par l’éolienne pendant son exploitation se fait en Kilowattheures et résulte surtout de la vitesse du vent.
Comment ça marche ?
L’éolienne fonctionne de manière simple, c’est-à-dire que la force du vent fait tourner les pales et provoque le rotor. Celui-ci transmet l’énergie acquise à un générateur qui forme une énergie électrique. Cette dernière est conduite par un câble électrique souterrain pour arriver au réseau public d’électricité.
La distinction de pression entre les 2 faces de la pale forme une force aérodynamique qui place le rotor en mouvement. Ce dernier est souvent commandé par un multiplicateur et l’énergie mécanique livrée par le multiplicateur est convertie en énergie électrique par le générateur.
Le rotor du générateur fait des tours de grandes vitesses pour produire une électricité de tension environ 690 volts. Avec cette valeur, l’électricité n’est pas encore utilisable. C’est pourquoi elle sera traitée par le convertisseur. Puis, sa tension s’accroitra jusqu’à 20 000 volts par un transformateur.
Grâce à des fondations en béton armé, les éoliennes sont capables de fixer au sol. Elles sont en général rotatives et couvertes de terre ensemencée. Avec les câbles électriques enfouis, elles peuvent ainsi s’interconnecter. C’est ce qu’on appelle réseau électrique inter-éolien. Toutes les éoliennes sont raccordées à un poste de transformation localisé dans l’extrémité interne du pied du mât. L’énergie électrique ainsi formée sera émise au réseau public par le biais d’un poste de livraison. Les éoliennes du parc seront aussi suivies et contrôlées par un système informatique assemblé au réseau téléphonique.
Où sont placées les éoliennes ?
Encore une fois, les éoliennes se placent sur terre, c’est ce qu’on appelle les éoliennes terrestres. Leur emplacement s’appelle les champs d’éoliennes ou le parc éolien. Certaines éoliennes s’installent également en mer. Il s’agit dans ce cas-là d’une éolienne maritime ou offshore. Ces éoliennes constituent une innovation écologique importante du 21ème siècle puisque l’environnement très abrasif de la mer impose des critères de développement très exigeants : l’éolienne devra résister à la force des marées, à l’érosion du sel, ne pas porter atteinte aux écosystèmes marins… c’est un véritable défi technologique sur lequel de très grands groupes comme de petites startups spécialisées travaillent actuellement.
Avant d’installer un parc éolien, il est important de faire plusieurs études. Tout d’abord, il faut garantir que le lieu d’implantation souhaité correspond à un tel projet. Autrement dit, il doit particulièrement être venté. Il faut disposer un site qui possède des vents réguliers et assez forts, sans trop de turbulences. Ensuite, ne choisissez pas les sites soumis à certaines contraintes telles que les radars et les aéronautiques. Pour installer les éoliennes, il faut tenir compte du patrimoine naturel. On parle surtout de l’avifaune et la faune marine. Préserver toujours les lieux protégés tels que les réserves. Les éoliennes ne doivent pas aussi prendre place dans des paysagers délicates ou des secteurs architecturaux du genre sites marqués et classés ou encore les paysages rares.