Les éoliennes installées partout en France fournissent environ 5% de l’électricité que nous utilisons pour nos usages personnels et professionnels. Elles sont de tous types avec chacune leur principe, leur mode de fonctionnement et leur taux de production d’électricité. Eolienne turbine, éolienne horizontale… Découvrez-en plus ici !
Les turbines éoliennes et leur fonctionnement
Les types d’éoliennes se distinguent par leurs formes et leurs spécifications afin d’extraire efficacement l’énergie du vent.
Une installation d’éolienne comprend quelques équipements importants pour orienter ses pales afin de capter l’énergie du vent, transformer la rotation mécanique en énergie électrique, et les autres systèmes pour démarrer, arrêter et contrôler la turbine.
En résumé, voici comment une installation éolienne fonctionne. Les pales captent le vent et tournent en rotation. L’énergie cinétique exercée sur les pales assure la transmission de l’énergie du vent sur le rotor. Dans la turbine, l’énergie cinétique du vent est alors transformée en énergie mécanique par le rotor. C’est cette énergie mécanique qui actionne le générateur, produisant alors de l’électricité.
Le premier type d’éolienne : l’éolienne horizontale
L’éolienne horizontale, ou HAWT, est le type d’éolienne actuellement le plus répandu, comme on en rencontre partout dans les parcs éoliens au bord des routes.
Elle est composée d’une tour à base extrêmement solide, avec l’arbre du rotor au sommet de la tour pour exposer l’éolienne aux vents forts, une boîte de vitesse et un ensemble de freinage. La turbine de cette éolienne, d’axe horizontal comme son nom l’indique, est pourvue des pales comme les hélices d’avion, perpendiculaires au vent.
Les avantages de ce type d’éolienne turbine reposent sur leur hauteur (équivalent à un immeuble de 20 étages) permettant d’accéder à des vents très forts, et leur rendement grâce au système d’orientation des pales (jusqu’à 30m de long) par rapport à la turbine pouvant recevoir de l’énergie pendant toute la rotation.
Il faut au minimum des vents de 10 km/h pour donner du mouvement aux pâles. Ce type d’éolienne nécessite donc un milieu venté et de l’espace, comme un champ ou un terrain bien dégagé. Par contre, au-delà d’un vent de 90 km/h, elle s’arrête automatiquement de fonctionner pour éviter d’endommager l’équipement.
Le deuxième type d’éolienne : l’éolienne verticale
Contrairement à l’éolienne horizontale, l’éolienne verticale tourne autour d’une turbine positionnée verticalement. Son avantage réside dans sa capacité à démarrer avec des vents très légers et à continuer de tourner même avec des vents forts, contrairement à l’éolienne horizontale qui s’arrête automatiquement dans ces deux cas. De plus, elle s’accommode des vents omnidirectionnels et tourbillonnants que l’on trouve dans les grandes zones bâties.
Les pales de l’éolienne verticale tournent sur l’arbre du rotor perpendiculairement au sol. De ce fait, il n’est pas nécessaire d’orienter l’éolienne dans la direction du vent pour être efficace. Elle peut produire de l’électricité dans n’importe quelle direction du vent même si son rendement est plus faible en raison de la résistance de l’air et des vitesses de vent plus faibles.
Ce qui fait que ce type d’éolienne est davantage adapté aux milieux urbains et péri-urbains ; leur encombrement est faible.
Parmi les éoliennes verticales, les types Darrieus et Savonius se distinguent des autres. L’éolienne Darrieus, basée sur un rotor en H, cylindrique ou hélicoïdale, a besoin d’un vent relativement fort, mais fait très peu de bruit. Quant à l’éolienne Savonius, elle a 2 demi-cylindres très design et tourne même avec de faibles vents.
Le troisième type d’éolienne : l’éolienne offshore
L’éolienne offshore ou en mer fonctionne de la même manière que l’éolienne horizontale avec trois pâles, à l’exception de ses fondations très robustes et résistant à des conditions marines très difficiles.
Les éoliennes offshores sont généralement installées dans des fermes marines situées dans des endroits particulièrement stratégiques. Les turbines de ce type d’éolienne démarrent dès une vitesse de vent de 10 km/h, et s’arrêtent à environ 110 km/h pour éviter d’endommager l’équipement.
La production d’électricité de ce genre de ferme est très importante et surpasse de loin celle des parcs éoliens terrestres.
Lire aussi : Top 7 des transports écologiques