Les éoliennes fonctionnent selon un principe simple : au lieu d’utiliser l’électricité pour produire du vent, comme un ventilateur, les éoliennes utilisent le vent pour produire de l’électricité. Le vent fait tourner les pales de l’éolienne qui ressemblent à des hélices, autour d’un rotor qui fait tourner un générateur, celui-ci produit de l’électricité ! Pour en savoir plus sur les différents types d’éoliennes et leur mode de fonctionnement, suivez nous dans cet article !
Quels sont les différents types d’éoliennes ?
Pour classer les éoliennes, nous devons nous baser sur certains critères afin d’avoir différentes sortes.
Selon leur axe
Les éoliennes à axe horizontal sont ce que beaucoup de gens imaginent lorsqu’ils pensent à ces équipements. Le plus souvent, elles ont trois pales et fonctionnent « face au vent », l’éolienne pivotant en haut de la tour pour que les pales soient orientées vers le vent.
D’autre part, les éoliennes peuvent être construites sur terre ou en mer, dans de grandes étendues d’eau, comme les océans et les lacs. Le ministère de l’Énergie des États-Unis finance actuellement des projets visant à faciliter le déploiement de l’éolienne en mer dans les eaux européennes. C’est ce qu’on appelle éoliennes à axe vertical !
Selon l’endroit de leur installation
Les éoliennes modernes peuvent être classées en fonction de l’endroit où elles sont installées et de la manière dont elles sont connectées au réseau. En premier lieu, nous avons les éoliennes terrestres dont la taille varie de 100 kilowatts à plusieurs mégawatts. Les éoliennes de plus grande taille sont plus rentables et sont regroupées dans des centrales éoliennes qui fournissent de l’énergie en gros au réseau électrique.
Les éoliennes en mer, quant à elles, sont généralement massives et plus hautes que la Statue de la Liberté. Elles ne présentent pas les mêmes difficultés de transport que les installations éoliennes terrestres, car les grands composants peuvent être transportés sur des navires plutôt que sur des routes. Ces turbines sont capables de capter les vents puissants de l’océan et de générer de grandes quantités d’énergie.
Les éoliennes distribuées
Lorsque des éoliennes, quelle que soit leur taille, sont installées du côté « client » du compteur électrique ou sont installées à l’endroit ou près de l’endroit où l’énergie qu’elles produisent sera utilisée, on parle d‘éoliennes distribuées. De nombreuses turbines utilisées dans les applications distribuées sont de petites éoliennes.
Les petites éoliennes individuelles, de moins de 100 kilowatts, sont habituellement utilisées pour des applications résidentielles, agricoles, commerciales et industrielles de petite taille comme pour une éolienne de jardin ou de toiture.
Ces équipements peuvent être utilisés dans des systèmes énergétiques hybrides avec d’autres ressources énergétiques distribuées, comme les micro-réseaux alimentés par des générateurs diesel, des batteries et des panneaux photovoltaïques.
Fonctionnement des éoliennes
Pour comprendre le fonctionnement des éoliennes, il faut se poser quelques questions.
Quelle est la principale source motrice d’une éolienne ?
Le vent est une forme d‘énergie solaire causée par la combinaison de trois événements simultanés :
- le soleil qui chauffe inégalement l’atmosphère ;
- les irrégularités de la surface de la terre ;
- la rotation de la terre.
Les schémas et les vitesses d’écoulement du vent varient considérablement et sont modifiés par les plans d’eau, la végétation et les différences de terrain. Les humains utilisent ce flux de vent, ou énergie de mouvement, à de nombreuses fins : faire de la voile, faire voler un cerf-volant, et même produire de l’électricité.
Les termes « énergie éolienne » et « puissance éolienne » décrivent, tous deux, le processus par lequel le vent est utilisé pour générer une puissance mécanique ou de l’électricité. Cette puissance mécanique peut être utilisée pour des tâches spécifiques (comme moudre du grain ou pomper de l’eau) ou un générateur peut convertir cette puissance mécanique en électricité.
Comment fonctionne une éolienne ?
Une éolienne transforme l’énergie du vent en électricité, en utilisant la force aérodynamique des pales du rotor qui sont similaires à une aile d’avion ou à une pale d’hélicoptère. Lorsque le vent traverse la pale, la pression de l’air diminue de ce côté-là. La différence de pression d’air entre les deux côtés de la pale crée à la fois une portance et une traînée.
La force de la portance est plus forte que celle de la traînée, ce qui fait tourner le rotor. Le rotor est relié au générateur de deux manières : directement (dans le cas d’une turbine à entraînement direct), ou avec l’aide d’un arbre et d’une série d’engrenages (une boîte de vitesses) qui accélèrent la rotation et permettent d’avoir un générateur physiquement plus petit. Cette transformation de la force aérodynamique en rotation d’un générateur crée de l’électricité.
