Quand on parle d’éolienne, il s’agit d’un appareil qui sert à transformer l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique éolienne. Cette dernière sera utilisée efficacement pour produire de l’électricité. Étant un nouveau moyen de production de l’électricité, il est important de connaître son fonctionnement. Cet article vous aide à bien comprendre le fonctionnement d’une éolienne
L’éolienne transforme l’énergie du vent avec sa force. La force de l’éolienne permet de mettre en action les pales du rotor, qui met en mouvement un alternateur. Essayons alors de bien comprendre le fonctionnement d’une éolienne génératrice d’énergie.
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Plan de l'article
Rotation des pales
Le vent est le principal moteur de mise en marche du rotor. En effet, les pales, sous l’effet du vent se mettent à tourner.
Le rotor est un appareil situé au bout d’un mât. Il est donc mis en hauteur pour favoriser son action, car les vents soufflent plus fort en hauteur. Le mât d’une éolienne varie entre 10 et 100 m de haut suivant le type de celle-ci.
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Production de l’électricité
La production de l’électricité par une éolienne est effective, grâce au vent qui met en mouvement un rotor. Ceci va favoriser sa transformation en énergie mécanique. Un multiplicateur se charge d’accélérer la vitesse de rotation de l’arbre qui est entraîné par le mouvement des pales. Cette action se suit alors d’une transmission de l’énergie mécanique au générateur.
Le transformateur situé à l’intérieur du mât aide à élever la tension du courant électrique. Tension qui est produite par l’alternateur. En effet, ce mécanisme permet un transport plus facile du courant électrique dans les lignes à moyenne tension du réseau électrique.
Ce mécanisme s’applique à chaque éolienne qui compose le parc éolien. En effet, un parc éolien est un ensemble de plusieurs éoliennes espacées de plusieurs centaines de mètres. Ces dernières sont connectées entre elles par un réseau interne souterrain. De plus, elles sont raccordées au réseau public par l’intermédiaire d’un poste de livraison.
Pour le démarrage d’une éolienne, une vitesse de vent minimale d’environ 10 à 15 km/h est nécessaire. Par mesure de sécurité, l’éolienne stoppe de façon automatique son fonctionnement lorsque le vent dépasse 90 km/h. La vitesse optimale étant de 50 km/h. Le rotor procède donc à une récupération d’axe qu’il entraîne dans la nacelle (appelée arbre), relié à un alternateur. L’alternateur se sert de l’énergie fournie par la rotation de l’axe pour produire un courant électrique alternatif.
Adaptation de la tension
Lorsque l’énergie est transformée en énergie électrique, l’éolienne peut maintenant procéder à une adaptation de tension. En effet, le transformateur situé à l’intérieur du mât opère pour élever la tension du courant électrique. Cette élévation pourra être plus facilement transportée dans les lignes à moyenne tension du réseau.
Retenez que bien comprendre le fonctionnement d’une éolienne, c’est comprendre le mécanisme de rotation des pales qui consiste en une intégration de l’énergie mécanique du vent. Ensuite, il faut maîtriser celui de la production d’électricité, c’est-à-dire celle qui consiste à la modification de l’énergie éolienne reçue. Finalement, il vous faut assimiler le moyen de l’adaptation de la tension de l’énergie transformée.
Le mécanisme de transmission de l’énergie
Après avoir compris les notions de rotation des pales et de transformation de l’énergie éolienne en électricité, il est temps d’examiner le mécanisme de transmission de cette énergie. Une fois que la tension du courant électrique a été adaptée pour être transportée facilement dans les lignes à moyenne tension, elle doit encore être transportée jusqu’aux consommateurs finaux.
C’est là qu’interviennent les câbles souterrains ou aériens qui composent le réseau électrique. Lorsque l’énergie produite par une éolienne est injectée dans ce réseau, elle va se mélanger avec celle provenant d’autres sources telles que des centrales thermiques ou nucléaires.
Pour assurer un apport constant d’électricité sur le réseau, il faut réguler l’injection d’énergie produite par chaque source selon la demande globale en électricité. L’alimentation électrique doit ainsi s’adapter aux besoins horaires pour éviter toute surcharge. Des dispositifs tels que des compteurs intelligents sont utilisés pour surveiller et gérer efficacement la quantité d’électricité disponible dans le système.
Comprendre comment fonctionne une éolienne implique aussi une connaissance approfondie du système global qui permet la transmission et la distribution efficace de l’énergie électrique produite vers les différents consommateurs finaux.
Les avantages et les inconvénients de l’énergie éolienne
Après avoir étudié en profondeur le fonctionnement d’une éolienne, il est temps de s’intéresser aux avantages et inconvénients liés à l’utilisation de cette source d’énergie renouvelable.
L’un des principaux avantages de l’énergie éolienne est qu’elle ne produit pas de gaz à effet de serre. Elle permet donc une réduction significative des émissions polluantes et contribue ainsi à la lutte contre le changement climatique. Elle est aussi considérée comme une source d’énergie propre et durable car elle ne nécessite pas la combustion de combustibles fossiles pour produire du courant électrique.
Les coûts associés à l’installation et au fonctionnement des parcs éoliens ont considérablement diminué ces dernières années grâce notamment aux avancées technologiques dans ce domaine. Effectivement, les turbines sont désormais plus efficaces et moins chères que par le passé.
En revanche, l’inconvénient majeur lié à cette forme d’énergie renouvelable est son caractère intermittent : la production électrique varie en fonction du vent qui peut être faible ou inexistant pendant certaines périodes. Pour compenser cela, il faut donc installer plusieurs équipements sur un même site afin d’obtenir un rendement optimal quelle que soit la force du vent. Certains riverains peuvent se plaindre du bruit généré par les pales tournantes des machines ou encore être gênés visuellement par leur présence dans le paysage.
À travers cet article, nous avons compris comment fonctionne une éolienne, mais aussi les avantages et inconvénients liés à cette source d’énergie renouvelable. Malgré les obstacles rencontrés, l’utilisation de ces installations promet un avenir énergétique plus propre et durable pour notre planète.