L’énergie éolienne a pris une place de plus en plus importante dans notre mix électrique et dans nos paysages, avec une production de 36,8 TWh d’électricité en France en 2021. Dans cet article, nous allons vous expliquer en détail le fonctionnement de cette énergie renouvelable en pleine expansion.
Le principe de fonctionnement d’une éolienne
Une éolienne, également appelée “aérogénérateur” ou “turbine”, joue un rôle crucial dans la transition énergétique en transformant l’énergie cinétique du vent en électricité. Cette idée n’est cependant pas nouvelle, puisque les premières traces de moulins à vent remontent à l’an 620 en Perse. Aujourd’hui, les éoliennes modernes capturent l’énergie du vent grâce à des pales qui mettent en mouvement un axe, lequel actionne un générateur pour produire de l’électricité. Cette électricité est ensuite acheminée vers le réseau général via un transformateur.
Anatomie d’une éolienne
Une éolienne est composée de différents éléments essentiels. Les pales, fixées à un axe central par le biais d’un rotor, transforment l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique. Les éoliennes récentes sont équipées de pales orientables qui permettent d’ajuster leur incidence pour optimiser leur rendement en fonction de la force du vent.
La nacelle est le cœur de l’éolienne, où l’énergie mécanique provenant du rotor est transformée en électricité par un générateur. Les éoliennes asynchrones sont généralement équipées d’une boîte de vitesses, tandis que les éoliennes “direct drive” fonctionnent sans boîte de vitesses, offrant ainsi un meilleur rendement énergétique.
Le mât de l’éolienne permet de positionner la nacelle à une hauteur suffisante pour capter des vents plus forts et plus stables. Les fondations varient selon qu’il s’agisse d’éoliennes terrestres ou offshore. Les éoliennes terrestres sont généralement équipées de fondations en béton armé, tandis que les éoliennes offshore peuvent utiliser des flotteurs pour des profondeurs supérieures à 50 mètres.
Les différentes technologies d’éoliennes
Les éoliennes actuelles ont généralement une architecture avec un mât vertical et un axe horizontal avec un rotor composé de 3 pales. Cependant, d’autres technologies sont en cours d’étude pour améliorer les performances des éoliennes et les adapter à différents environnements.
Par exemple, il existe des éoliennes bipales qui sont plus légères et moins coûteuses que les modèles à 3 pales, mais nécessitent des vents plus forts pour démarrer. Il y a également des éoliennes à axe vertical, comme l’éolienne de type Daerrius, qui fonctionne indépendamment de la direction du vent.
L’avenir de l’éolien
L’éolien continuera de se développer dans les années à venir, bien que la filière fasse face à des contestations en raison de son impact visuel sur le paysage. Toutefois, les problèmes d’intermittence de l’énergie éolienne pourront être atténués grâce au développement du stockage massif d’électricité et aux échanges d’électricité entre pays.
De nouveaux projets intègrent des éoliennes, des systèmes de stockage d’énergie et des grandes batteries pour réguler plus facilement la production d’électricité en fonction des besoins. De plus, l’éolien offshore devient de plus en plus intéressant en raison de sa capacité de production plus élevée et plus prévisible.
Avec le développement des éoliennes offshores flottantes, les parcs éoliens s’éloigneront progressivement des côtes pour profiter de vents plus forts et plus constants.
L’éolien est une source d’énergie renouvelable en plein essor, qui joue un rôle majeur dans la transition énergétique. Avec une technologie en constante évolution, les éoliennes continueront de contribuer à la production d’électricité propre et durable.
