L’énergie éolienne : Fonctionnement, avantages et inconvénients

Comment disposer d’une source d’énergie alternative meilleure ou comment produire de l’énergie avec le vent ? Voilà la préoccupation de l’Homme qui a abouti à la naissance de l’énergie éolienne. Aujourd’hui, cette source d’énergie fait partie incontestablement des énergies renouvelables les plus consommées au monde et celle dont l’Homme dispose naturellement. Inépuisable et efficace avec un rendement élevé, elle progresse de plus en plus dans presque tous les pays du monde. Mais, en dépit de ses nombreux avantages pour l’Homme, elle présente également des limites. Il est donc impératif pour nous de vous tenir informé de ses principaux avantages et inconvénients, mais aussi son fonctionnement. Ceci vous permettra de savoir à quoi vous en tenir désormais en termes de choix d’énergies renouvelables.       

Que peut-on comprendre par énergie éolienne ?

À vrai dire, il existe encore beaucoup de personnes qui n’ont probablement aucune idée de l’énergie éolienne malgré le fait qu’elle soit depuis des décennies l’une des tendances d’énergies renouvelables. En effet, l’énergie éolienne se rapporte à une machine qui permet la conversion de l’énergie cinétique motrice du vent en énergie mécanique éolienne. En termes plus simplifiés, l’énergie éolienne peut être comprise comme une énergie produite à base du vent.

Elle a été déjà utilisée depuis des générations pour le saupoudrage des céréales et le pompage de l’eau. De nos jours, cette forme d’énergie est encore plus utile avec la production d’électricité consommée localement. Mais, la consommation de cette énergie peut être introduite par le réseau électrique. On parle dans ce cas des « éoliennes connectées » au réseau avec des applications telles que : « connecté réseau » et « grand éolien ». En matière de puissance aménagée, elles représentent presque la totalité du marché éolien.

Quels sont les composants d’une éolienne ?

D’une certaine manière, l’énergie éolienne peut être considérée comme un dérivé d’énergie solaire, car vous devez savoir que la température de l’atmosphère terrestre dépend de l’énergie envoyée naturellement par le soleil. Mais, cette énergie provenant du soleil ne chauffe pas uniformément les masses d’air présentes sur l’ensemble du globe. C’est ce phénomène qui est à l’origine des mouvements d’air, donc le vent. Et c’est cet avantage du vent que l’Homme a mis au profit de la production d’électricité à travers les mouvements des hélices de la machine éolienne. Celle-ci est composée des éléments suivants !

Des ailes ou pâles

Les éoliennes plus modernes sont généralement équipées de 2 ou 3 ailes ou pales qui tournent autour d’un rotor suivant l’axe horizontal. Autrement dit, le rotor, qu’il soit directement ou indirectement branché sur le générateur de type électrique, tourne au gré du vent. Il existe des pales d’une machine éolienne conçues en bois lamellé-collé, en plastique soutenu par une fibre de verre, en métal, en aluminium… Ces hélices balaient un diamètre qui varie de 40 à 120 m.

De nacelle

Elle est située au faîte du mât qui abrite tous les composants mécaniques, électroniques ou électriques nécessaires au meilleur fonctionnement de l’éolienne.    

De tour ou du mât

C’est au sommet de cette tour longue de 50 à 110 m que sont placées les hélices d’une machine éolienne. En effet, le mât a pour but de faciliter le placement du rotor ainsi que de la nacelle à une hauteur conséquente ou suffisante. Ceci rend possible l’activité tout en supportant la charge (le poids).

D’une partie électrique

Dans une machine éolienne visant la production de l’électricité, l’hélice met en mouvement le générateur électrique qui se situe au niveau supérieur de la tour. Tout ceci se fait dans un prolongement optimal de l’axe de l’hélice de la machine. Soulignons au passage qu’au milieu de l’hélice et du générateur de cette machine on trouve généralement un multiplicateur de vitesse. Ce dernier est très important dans la mesure où l’hélice d’une éolienne effectue des mouvements à des vitesses allant de 100 à 650 tours/minute. Or, les activités d’un générateur électrique ne sont efficaces qu’à partir de 1500 ou 3000 Tours/minute. Voilà pourquoi le rôle du multiplicateur de vitesse est très déterminant dans le système de fonctionnement des éoliennes.

De poste de livraison

Il permet simplement de transférer l’électricité produite vers les réseaux électriques. On peut même affirmer qu’il existe un rapport de complémentarité entre le poste de livraison et la parte électrique d’une éolienne.

Comment fonctionne une machine éolienne ?

Une éolienne est, comme nous venons de le dire tantôt, un appareil capable de convertir l’énergie cinétique du vent en énergie électrique. Il s’agit d’un processus de transformation des molécules d’air mouvant en énergie électrique. Il faut dire que le principe de fonctionnement d’une énergie éolienne est absolument simple : la force du vent fait tourbillonner le rotor, l’hélice ou les palles de la machine pour actionner le générateur situé à proximité. Plus le vent est considérablement fort, plus l’activité du générateur est intense et plus la production de l’énergie est importante.

En effet, le processus de transformation d’énergie cinétique en énergie électrique est une chaîne d’actions. Lorsque le vent met les pales ou hélices en mouvement, ces dernières font tourner à leur tour le générateur. Celui-ci prend le relais en convertissant l’énergie mécanique du vent en énergie électrique éolienne. Cette énergie est ensuite conduite vers les réseaux électriques ou à l’endroit des batteries ou accumulateurs de stockage d’électricité.

Concrètement, on peut dire que l’électricité produite par l’éolienne provient de la force motrice du vent qui tourne les hélices ou les pales. Ce qui actionne une turbine destinée à produire l’électricité. L’éolienne peut être donc assimilée à un aérogénérateur qui s’inspire de la technologie relative aux moulins à vent.

Les différents types d’éoliennes  

Il est sans doute vrai que le marché de l’énergie éolienne est profusément vaste et très varié. Mais, quoi qu’il en soit, on peut distinguer deux principaux types d’éoliennes.

Les éoliennes sous forme de grand projet de champs

Ces types d’éolienne constituent de vastes installations ou de champs entiers d’éoliennes. Vous les verrez souvent à proximité des parcs automobiles ou dans des endroits moins peuplés.      

Les éoliennes domestiques

Elles sont souvent disposées sur les toits des logements. Elles emploient plusieurs technologies au regard de certaines applications qui facilitent la consommation énergétique. 

Quels sont les avantages de l’énergie éolienne

Quel que soit le type d’éolienne, les avantages que vous pouvez en tirer sont multiples et forcent l’admiration.

En fonction du coût d’installation, de la puissance et bien d’autres critères, une énergie éolienne peut s’avérer très utile pour de nombreuses raisons.

  • L’énergie éolienne est 100 % naturelle, mais aussi durable et renouvelable. Puisque produite grâce au vent, elle vous écarte les risques liés à la pénurie d’électricité contrairement aux énergies classiques (à base de combustible).
  • L’énergie éolienne est respectueuse de la nature. Elle nous épargne de la pollution environnementale. Elle n’a aucun effet nuisible sur la qualité de l’air et ne pollue pas les eaux. En fait, elle n’occasionne pas des rejets dans l’air, encore moins dans les eaux, suite à la conversion de l’énergie cinétique du vent. Alors, il est bon de l’adopter pour garder en bon état les milieux naturels.
  • L’énergie éolienne vous permet aussi de faire quelques économies en ce sens qu’elle ne nécessite pas l’usage du carburant. Elle est encore plus économique en termes d’espace comparée à l’énergie solaire (2 % du sol pour les grands parcs éoliens). Disons que les panneaux photovoltaïques de cette dernière occupent de vastes surfaces alors que la puissance maximale est très limitée. Il faut avouer que l’installation mécanique d’éoliennes réduit le coût à cause des rendements à certaines échelles.
  • L’éolienne est aussi idéale pour réduire les consommations énergiques en hiver, période au cours de laquelle le vent souffle abondamment.
  • L’énergie éolienne est favorable à la réalisation des objectifs que s’est fixés l’Union européenne à l’horizon 2020, à savoir : 20 % d’énergies renouvelables dans la consommation énergétique globale.
  • L’énergie éolienne est également gage de sécurité d’approvisionnement quand on se réfère au changement des coûts du baril de pétrole.
  • Avec l’énergie éolienne, vous pouvez éviter les coupures de courant et diminuer vos factures d’électricité. Vous pouvez aussi bénéficier de réduction des taxes.

Quels sont les inconvénients de l’énergie éolienne ?

Aussi avantageuse qu’elle soit, l’énergie éolienne présente quelques inconvénients.

  • Elle est une énergie intermittente et mérite d’être parfois couplée avec l’énergie solaire pour plus d’efficacité.
  • Elle est aussi à l’origine de nuisances sonores. Les éoliennes produisent de bruits nés du sifflement suite au passage de l’air et au grincement issu des mouvements des hélices et autres composants mécaniques. C’est pourquoi il est recommandé de disposer les éoliennes à plus de 300 mètres des logements.
  • L’éolienne, c’est aussi des interférences avec les ondes. Il faut préciser que ces interférences électromagnétiques sont constatées notamment chez le modèle d’éolienne de gamme inférieure (bas de gamme).

En se servant du vent comme véritable source d’énergie renouvelable et même inépuisable, l’Homme a pu produire de l’électricité éolienne qui est ensuite distribuée dans les ménages.

Matthieu

A propos de l'auteur: Matthieu

Très branché High-tech et Informatique, rien ne m'échappe en matière de nouvelles technologies !

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