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Énergie éolienne

L'énergie éolienne, comment tirer parti de l'énergie éolienne ?

Une façon de produire de l' électricité de manière durable est d'exploiter la force du vent. Les éoliennes sont un type de générateur électrique qui transforme l' énergie cinétique des particules de vent en électricité.

L'énergie éolienne, comment tirer parti de l'énergie éolienne ?

Ce type d'énergie propre est appelé énergie éolienne et est considéré comme une source d'énergie renouvelable. Les installations éoliennes sont souvent complétées par des panneaux photovoltaïques pour pallier l'un des inconvénients de l'énergie solaire : la production d'énergie lorsqu'il n'y a pas de rayonnement solaire.

Qu'est-ce que l'énergie éolique ?

L'énergie éolienne est une source d'énergie qui est alimentée par la force du vent. Les systèmes éoliens profitent de l' énergie cinétique du vent générée par l'effet des courants d'air pour la transformer en électricité ou en d'autres formes utiles aux activités humaines.

Pourquoi l'énergie éolienne est-elle importante?

L'énergie éolienne est importante car c'est une énergie renouvelable qui représente une alternative aux combustibles fossiles.

Les systèmes éoliens n'émettent pas de gaz à effet de serre, ils ne contribuent donc pas au changement climatique de la Terre. De plus, cette source d'énergie offre de nombreux autres avantages : elle est abondante, renouvelable et propre. Pour cette raison, elle est considérée comme un type d'énergie verte.

L'installation d'éoliennes permet de réduire la dépendance vis-à-vis des centrales à vapeur fonctionnant aux combustibles fossiles ou à l'uranium (centrales nucléaires), qui sont des sources d'énergie non renouvelables.

Origine de l'énergie éolienne, Comment le vent est-il produit ?

L'origine de l'énergie éolienne est le vent et le vent est généré par le rayonnement solaire, le Soleil.

L'énergie éolienne est indirectement dépendante de l'énergie solaire. Lorsque le soleil chauffe l'air, il change de densité. La différence de densité entre les différentes masses d'air provoque un mouvement ascendant et descendant de ces masses d'air. L'air dense (froid) pèse plus et a tendance à descendre.

Lorsque l'air s'élève, il laisse un espace vide qui est immédiatement rempli d'une autre masse d'air qui se trouve à côté, générant un mouvement horizontal. Ce mouvement est dû à la différence de pression, c'est-à-dire que lorsque l'air monte et laisse un espace vide, il génère une dépression.

La somme de ces mouvements verticaux et horizontaux génère des courants d'air, c'est-à-dire le vent. Ces courants d'air peuvent se produire localement, mais parfois plus globalement. L'origine du vent est la chaleur générée par le Soleil, mais le Soleil ne peut chauffer que la moitié de la Terre.

L'importance des océans dans le vent

Entre 1 et 2% de l'énergie provenant du Soleil se transforme en vent. Pendant la journée, les masses d'air au-dessus des océans, des mers et des lacs restent froides par rapport aux zones voisines des masses continentales.

L'énergie éolienne, comment tirer parti de l'énergie éolienne ?Les continents absorbent une plus petite quantité de rayonnement solaire et, par conséquent, l'air au-dessus de la terre se dilate, devient plus léger et s'élève. L'air plus froid et plus lourd qui vient des mers, des océans et des grands lacs est mis en mouvement pour prendre la place laissée par l'air chaud.

Comment le vent se transforme-t-il en énergie ?

Afin de tirer parti de l'énergie éolienne de manière efficace, il convient d'étudier certaines données. Il est important de savoir :

  • Les variations diurnes et nocturnes et saisonnières des vents

  • La variation de la vitesse du vent par rapport à la hauteur au-dessus du sol

  • L'entité des sursauts sur de courtes périodes de temps et les valeurs maximales survenues dans les séries de données historiques d'une durée minimale de 20 ans.

  • La vitesse maximale du vent. Pour pouvoir utiliser l'énergie du vent, il faut qu'elle ait une vitesse minimale de 12 km/h, et qu'elle ne dépasse pas 65 km/h. Les éoliennes ont une capacité maximale qui, si elle est dépassée, doit être arrêtée pour des raisons de sécurité.

L'énergie éolienne est utilisée grâce à l'utilisation d'éoliennes (ou d'éoliennes). Ces machines sont capables de transformer l'énergie éolienne en énergie mécanique tournante. 

L'énergie cinétique du vent déplace une hélice et au moyen d'un système de transmission mécanique, le rotor d'un générateur, généralement un alternateur, est mis en rotation, ce qui produit de l' énergie électrique

Dans ce dernier cas, le système de conversion, qui comprend une génératrice cinétique avec ses systèmes de commande et de raccordement au réseau électrique, est appelé éolienne.

Que sont les parcs éoliens ?

Les parcs éoliens sont constitués de plusieurs éoliennes implantées sur le territoire reliées à une seule ligne électrique.

La faible densité énergétique de l'éolien par unité de surface, a pour conséquence la nécessité d'installer plus de machines pour profiter des ressources disponibles.

Comment exploiter l'énergie du vent ?

Historiquement, l'énergie du vent a été exploitée depuis l'Antiquité pour déplacer des navires à voile ou faire fonctionner des machines d'éoliennes en déplaçant leurs pales.

Cependant, l'utilisation la plus courante est la production d'électricité par le biais d'éoliennes ou d'éoliennes qui peuvent être à axe horizontal ou vertical.

Petites éoliennes

Il s'agit de petites installations d'une puissance nominale comprise entre 20 kW et 200 kW. Ces éoliennes sont adaptées à un usage domestique ou pour intégrer la consommation électrique de petites activités économiques.

Ces centrales sont généralement constituées d'éoliennes à axe horizontal avec un diamètre de rotor de 3 à 20 mètres et une hauteur de moyeu de 10 à 20 mètres.

Éoliennes à axe horizontal

Une éolienne à axe de rotation horizontal au sol est constituée d'une tour en acier d'une hauteur comprise entre 60 et 100 mètres. Au sommet se trouve une nacelle contenant un générateur électrique entraîné par un rotor à pales de 20 à 60 mètres de long.

Ce générateur génère une puissance très variable, qui peut aller de quelques kW à 5-6 MW, selon le vent local et la météo.

Éoliennes de haute altitude

Il existe une relation entre l'intensité du vent et la hauteur, plus la hauteur est élevée, plus la vitesse du vent est grande.

Les projets d'exploitation de l'énergie éolienne en haute altitude sont nombreux. Ces projets visent une réduction des coûts de production d'énergie par rapport aux systèmes éoliens traditionnels.

Un moulin à vent à haute altitude est un concept de conception pour une éolienne qui est située dans les airs sans tour. De cette façon, l'éolienne bénéficie de la vitesse du vent plus élevée et presque constante à haute altitude.

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Date de publication : 31 mai 2016
Dernier examen : 2 octobre 2021