L’énergie du vent ou énergie éolienne

L’énergie du vent ou énergie éolienne (elle tire sont nom du maitre du vent dans la mythologie grec Eole) L’énergie éolienne est une énergie renouvelable.

Il existe trois manières d’utiliser l’énergie éolienne

• La première, on utilise juste la force mécanique du vent pour faire avancer un véhicule (navire à voile ou char à voile), ou pour faire tourner la meule d’un moulin ;

• Le deuxième basson est la Transformation en force motrice (pompage de liquides, compression de fluides…) .

• Production d'énergie électrique ; l’éolienne est alors couplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant continu ou alternatif. Le générateur est relié à un réseau électrique ou bien fonctionne au sein d'un système « autonome » avec un générateur d’appoint (par exemple un groupe électrogène) et/ou un parc de batteries ou un autre dispositif de stockage d'énergie.

Je vais vous présenter plus précisément les éoliennes

L’énergie du vent ou énergie éolienne (elle tire sont nom du maitre du vent dans la mythologie grec Eole) L’énergie éolienne est une énergie renouvelable.

Il existe trois manières d’utiliser l’énergie éolienne

• La première, on utilise juste la force mécanique du vent pour faire avancer un véhicule (navire à voile ou char à voile), ou pour faire tourner la meule d’un moulin ;

• Le deuxième basson est la Transformation en force motrice (pompage de liquides, compression de fluides…) .

• Production d'énergie électrique ; l’éolienne est alors couplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant continu ou alternatif. Le générateur est relié à un réseau électrique ou bien fonctionne au sein d'un système « autonome » avec un générateur d’appoint (par exemple un groupe électrogène) et/ou un parc de batteries ou un autre dispositif de stockage d'énergie.

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Par définition, l'énergie éolienne (du mot grec Eole, le Dieu du vent) est l'énergie produite par le vent. Cette énergie mécanique est exploitée à des éoliennes, hélices installées au sommet de pylônes et qui tournent sous l'action du vent. La rotation des hélices actionne un système produisant de l'électricité.

L'éolienne, que l'on nomme aussi aérogénérateur, est une machine qui permet la transformation l'énergie du vent en mouvement mécanique, puis le plus souvent en électricité. Lorsque l'on ne produit qu'une force mécanique pour actionner une pompe, on parlera seulement d'éolienne; par contre lorsque l'on produit de l'électricité, on parlera d'aérogénérateur.

lienne est un dispositif qui transforme l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique. Le plus souvent cette énergie est elle-même transformée en énergie électrique. Les éoliennes produisant de l'électricité sont appelées aérogénérateurs, tandis que les éoliennes qui pompent directement de l'eau sont parfois dénommées éoliennes de pompage, dont un type particulier est l'éolienne Bollée. Ernest Sylvain Bollée a utilisé ce mot « éolienne » pour la première fois (1885) comme nom commun et non plus comme un adjectif (énergie éolienne). Le mot se retrouve dans le Larousse quelques années plus tard en 1907.

Les termes de parc éolien ou de ferme éolienne sont utilisés pour décrire les unités de production groupées (installées à terre ou en mer).

Les États dans le monde où les champs éoliens sont les plus nombreux sont la Chine, l'Allemagne, l'Espagne, les États-Unis et le Danemark.

En France, les centrales éoliennes de production d'électricité sont en pleine expansion sur une grande partie du territoire. L'Aude et la Bretagne sont des zones géographiques pionnières en la matière.

Je vais vous présenter plus précisément les éoliennes

L’efficacité d’une éolienne dépend de sont emplacement. En effet, la puissance fournie augmente avec le cube de la vitesse du vent, Raison pour al qu’elles les sites sont d’abord choisies en fonction de la vitesse et de la fréquence des vents présent. Cependant l un des problèmes les plus important des éolienne actuelle se produit lorsque la vitesse des vents est supérieur a une certaine vitesse qui est pour une eoliénne classique denviront 90 km/h si les vent sont supérieur a cette vitesse est que on ne freine pas la vitesse de rotation du rotor les pale risque de se plier ou l’éolienne risque meme de se casser. Par ailleurs, si la vitesse du vent est inférieure à 24 km/h la rotation du rotor est trop faible pour produire de l’électricité. Une éolienne fonctionne d'autant mieux que les vents sont réguliers et fréquents.

Un autre critère important pour le choix du site est la constance de la vitesse et de la direction du vent, autrement dit la turbulence du vent. l'axe de rotation de l'éolienne doit rester la majeure partie du temps parallèle à la direction du vent. Même avec un système d'orientation de la nacelle performant, il est donc préférable d'avoir une direction de vent la plus stable possible pour obtenir un rendement optimal (alizés par exemple).

Certains sites proches de grands obstacles sont ainsi à proscrire, car le vent y est trop turbulent (arbres, bâtiments, escarpements complexes, etc.).

En France, un projet est considéré économiquement rentable si la vitesse moyenne annuelle du site est supérieure à 21 ou 25 km/h. Cette rentabilité dépend de nombreux autres facteurs, dont les plus importants sont le coût de connexion au réseau et le coût des fondations (déterminant dans le cas d'un projet offshore) ainsi que les coûts de rachat de l'électricité.

L’énergie éolienne est propre et peu être associée à des panneaux de photopiles et à une batterie d’accumulateur afin d’optimiser la fourniture d’électricité

La chaîne de transformation énergétique

une éolienne transforme l’énergie du vent en énergie électrique. cette transformation se fait en plusieurs étapes

La transformation de l’énergie par les pales

Les pales fonctionnent sur le principe d’une aile d’avion :
la différence de pression entre les deux faces de la pale 6 crée une force aérodynamique, mettant en mouvement le
rotor par la transformation de l’énergie cinétique du vent
en énergie mécanique.

L’accélération du mouvement de rotation grâce au multiplicateur

es 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 6 systèmes de refroidissement 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 mouvement lent du rotor est accéléré par un
multiplicateur. certains types d’éoliennes n’en sont pas
équipés, leur générateur est alors beaucoup plus gros et
beaucoup plus lourd

La production d’électricité par le générateur

L’énergie mécanique transmise par le multiplicateur est transformée en énergie électrique par le générateur. Le rotor du générateur tourne à grande vitesse et produit de l’électricité à une tension d’environ 690 volts.

Le traitement de l’électricité
par le convertisseur et le transformateur

cette électricité ne peut pas être utilisée directement ; elle est traitée grâce à un convertisseur, puis sa tension est élevée à 20 000 volts par un transformateur. L’électricité est alors acheminée à travers un câble enterré jusqu’à un poste de transformation, pour être injectée sur le réseau électrique, puis acheminée aux consommateurs les plus proches.

Différents facteurs de productivité

L’énergie produite par une éolienne dépend de plusieurs paramètres : la longueur des pales, la vitesse du vent et
la densité de l’air. La puissance produite par une éolienne augmente avec le carré de la longueur des pales, et avec le cube de la vitesse du vent. ainsi, une éolienne produira quatre fois plus d’énergie si la pale est deux fois plus grande et, lorsque la vitesse du vent double, la production sera multipliée par 8 ! La densité de l’air entre également en jeu : une éolienne produit 3 % de plus d’électricité si, pour une même vitesse de vent, l’air est 10 degrés plus froid. Pluie ou neige n’ont, quant à elles, aucune influence.

Pourquoi la plupart des éoliennes ont-elles trois pales ?

Le vent étant freiné par les obstacles au sol, la vitesse du vent augmente avec l’altitude. de ce fait, le vent en haut d’une éolienne soufflera plus fort qu’en bas du rotor. dans le cas d’une éolienne à une ou deux pales, la variation de la force sur le moyeu est alors importante car lorsqu’une pale est au plus haut (captant davantage le vent), l’autre pale est au plus bas (peu de vent), obligeant alors la mise en place de systèmes spécifiques. en revanche, l’installation de trois pales permet une compensation de ces différences et une moindre variation de puissance à chaque rotation du rotor.

La régulation de la puissance de l’éolienne

La production électrique varie selon la vitesse du vent :

• Lorsque le vent est inférieur à 10 km/h (2,8 m/s), l’éolienne est arrêtée car le vent est trop faible. cela n’arrive que 15 à 20 % du temps.

• entre 10 et 36 km/h (2,8 et 10 m/s), la totalité de l’énergie du vent disponible est convertie en électricité, la production augmente très rapidement.À partir de 36 km/h (10 m/s), l’éolienne approche de sa production maximale : les pales se mettent progressivement à tourner sur elles-mêmes afin de réguler la production.

• À 45 km/h (12,5 m/s), l’éolienne produit à pleine puissance. Les pales sont orientées en fonction de la vitesse du vent. La production reste constante et maximale jusqu’à une vitesse de vent de 90 km/h.

• À partir de 90 km/h (25 m/s), l’éolienne est arrêtée progressivement pour des raisons de sécurité, et les pales sont mises en drapeau. cela n’arrive que sur les sites très exposés, quelques heures par an, durant les fortes tempêtes.

L'énergie éolienne aujourd'hui en France

Carte du gisement éolien en France

En août 2010, plus de 3 000 éoliennes étaient installées en France et produisaient une puissance de 5074 MW (Méga Watt).

Même si la part de l’éolien dans la production d’électricité en France est encore faible (1,5 % en 2009), sa progression est rapide et importante. Elle a été multipliée par 20 en 6 ans et a augmenté de 40 % entre 2008 et 2009.

Detaille graphique

Evolution de la puissance éolienne installée en France (1997-2009)

Le parc éolien le plus important est celui de Fruges dans le Pas-de-Calais. Il compte 70 éoliennes pour une puissance totale installée de 140 MW. Ce parc peut alimenter en électricité une population d’environ 126 000 habitants.

Pour l’instant, les seuls parcs éoliens français sont terrestres et il n’existe pas encore en France de parc éolien maritime.

L'électricité éolienne dans le monde

En cinq ans, la puissance éolienne installée a été multipliée par trois dans le monde, passant de 94 GW à 281 GW. La capacité installée a presque doublé en Europe, passant de 56,6 GW à 105,6 GW entre 2007 et 2012. Les pays précurseurs dans le monde ont été le Danemark, l'Allemagne et l'Espagne.

Récemment, la Chine et les Etats-Unis sont devenus les pays possédant la plus grande capacité éolienne installée, précédant Allemagne et Espagne qui restent cependant les pays disposant de la plus grande puissance éolienne par habitant avec le Danemark.

Puissance éolienne installée : Europe et principaux pays du monde (en MW)

Description du tableau

Source : Eurobserv'ER 2001 à 2012 - EU 27 : Europe 27 pays

En 2011, seulement 4.000 MW de puissance nucléaire ont été installés dans le monde au lieu de 8.400 MW prévus. Par ailleurs, une puissance nucléaire de 11.360 MW a été retirée du service en 2011.

Les énergies renouvelables prennent une importance croissante dans la production mondiale d'électricité. Chaque année entre 2011 et 2016, la production d'électricité ajoutée par les énergies éolienne et photovoltaïque sera plus importante que celle ajoutée par les réacteurs nucléaires en construction.

En plus de l'hydraulique, qui a elle seule produit plus d'électricité (3.580 TWh en 2011) que tout le nucléaire (2.568 TWh en 2011) dans le monde (16,3% hydraulique contre 11,7% nucléaire), il existe d'autres sources d'électricité renouvelable : biogaz, biomasse, géothermie … et les énergies de la mer qui commencent à se développer : houle, courants, marées.

La production d'électricité en une année (8.760 heures) est établie en tenant compte du taux de charge moyen au niveau mondial : 24 % pour l'éolien, 12 % pour le solaire photovoltaïque, 82% pour le nucléaire.

Production d'électricité ajoutée chaque année de 2011 à 2016

en térawatts-heures (TWh)

En France, la capacité éolienne a augmenté de 5.040 MW en cinq ans (2007 à 2012), permettant de produire chaque année presque autant d'électricité que le réacteur EPR s'il est terminé fin 2016 (10,6 TWh éolien nouveau contre 11,5 TWh nucléaire EPR).

Dans le monde, la capacité éolienne a augmenté de 187,2 GW de 2007 à 2012 alors que la capacité nucléaire n'a pas augmenté (372,2 GW fin 2007 et 372,2 GW fin 2012) en cinq ans. Cela correspond à une production annuelle d'électricité de 394 TWh en plus pour l'éolien. De son côté, la production nucléaire a en fait diminué de 120 TWh : pas d'augmentation de capacité et nombreux réacteurs déclarés "en service" mais à l'arrêt.

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