La première explication la plus plausible est le fait d'optimiser la capture de la force du vent. On entraîne alors les rotors électriquement pour faciliter le démarrage de l'installation. L'éolienne tourne ainsi pour pouvoir produire rapidement de l'énergie à la première brise.
Actionné par les pâles de l'éolienne, il envoie de l'air comprimé vers une zone de stockage souterraine, une cavité naturelle, un gisement de gaz épuisé ou de simples canalisations. L'air ainsi stocké n'est libéré qu'en cas de besoin vers un générateur, sans que les éoliennes soient forcément en action.
Pourquoi, dans un parc d'éoliennes, il y en a toujours certaines qui sont arrêtées, même si d'autres tournent ? Les éoliennes sont indépendantes les unes des autres et le vent n'est pas homogène dans un même parc.
Une éolienne produit de l'électricité grâce au vent. Sa force actionne les pales du rotor, qui met en mouvement un alternateur.
Mais pas qu'elles ne tournent que 30 % du temps. En fait, une éolienne tourne, même au ralenti pendant 80 à 90 % du temps. Le plus souvent, elles ne sont arrêtées qu'en cas de surproduction, panne ou maintenance.
Commençons par les facteurs positifs pour l'environnement : la production d'électricité avec une éolienne n'est pas polluante en termes de rejets de CO2 ou d'autres particules nocives. Par contre, la production de l'éolienne en elle-même, sa fabrication, nécessite de l'énergie et peut impliquer des rejets.
L'éolienne, une centrale électrique miniature
Pour démarrer, une éolienne a besoin d'une vitesse de vent minimale, de l'ordre de 10-15 kilomètres/heure. Mais l'éolienne a aussi une limite supérieure : 90 kilomètres/heure, parfois plus sur certains modèles récents.
L'éolienne géante porte bien son nom, car elle peut atteindre 150 m de hauteur pour un diamètre au sol d'une vingtaine de mètres. Pour une éolienne domestique, il faut prévoir un budget minimal de 10 000 € qui peut vite grimper jusqu'à 55 000 si on compte la pose et les fournitures.
Le principe de fonctionnement de l'énergie éolienne repose sur la transformation de l'énergie cinétique en énergie électrique : le vent fait tourner des pales qui font elles même tourner le générateur 3 de l'éolienne. À son tour le générateur transforme l'énergie mécanique du vent en énergie électrique.
Même le plus célèbre moulin à vent de Paris, le Moulin Rouge, tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, mais de manière électrique. Comme le sens de rotation est sans importance pour le fonctionnement des éoliennes, on trouvait au début les deux sens de rotation.
Lorsque les éoliennes ne peuvent pas à être réutilisées, la priorité va au recyclage. Les métaux (acier, cuivre, fonte, aluminium) sont entièrement recyclés, et les matériaux composites sont pris en charge par des filières spécialisées dans le cadre d'une valorisation thermique ou énergétique.
Les éoliennes se mettent donc à tourner lorsque le vent atteint une vitesse de démarrage, en général 14 km/h (3 m/s), et s'arrêtent quand les vents dépassent la vitesse d'arrêt, à savoir 90 km/h (25 m/s).
Un investissement
Rien que pour les composants, les prix varient énormément : Il faut compter autour de 10 000 € pour une éolienne domestique de 1 kW. Le prix d'une éolienne domestique de 10 kW est d'environ 50 000 €. Les travaux de raccordement au réseau EDF peuvent coûter entre 1 000 € et 3 000 €.
Il s'avère que durant la nuit, les éoliennes brassent davantage l'atmosphère que pendant la journée, ce qui limite le refroidissement près du sol", rappelle le CNRS dans un communiqué.
Power to gas : le cas de l'éolien
Concrètement, le fonctionnement du power to gas est assez simple : une électrolyse de l'eau est réalisée avec l'électricité excédentaire. Résultat : une production d'hydrogène qu'il faut enrichir de CO2 pour obtenir du méthane de synthèse.
Si les éoliennes sont blanches, c'est pour une question de sécurité aérienne. En effet, les éoliennes blanches ou grises sont mieux distinguées dans le paysage par les pilotes d'avions. Ceci est d'ailleurs stipulé dans un arrêté de novembre 2009 : les pales et le fût doivent être blancs.
Faut-il faire une déclaration de travaux pour l'installation d'une éolienne ? Si votre éolienne mesure moins de 12 mètres de haut, vous pouvez l'implanter sur votre terrain sans autorisation préalable. Vous n'avez pas besoin également d'obtenir un permis de construire.
En soufflant, le vent fait tourner les 3 pales du rotor. Ce dernier entraîne à son tour une génératrice, située dans la nacelle, produisant de l'électricité. L'ensemble des éoliennes d'un même parc est raccordé, par un réseau de câbles souterrains, à un poste de livraison, qui collecte l'ensemble de l'énergie produite.
Caractéristiques d'une éolienne terrestre:
Puissance : entre 1,8 et 3 MW. Diamètre du rotor : entre 80 et 110 m. Hauteur du mât : 80 à 100 m. Hauteur totale : entre 120 et 155 m.
Une durée de vie entre 15 et 30 ans
« Il faut compter 15 à 25 ans pour un aérogénérateur terrestre, et 20 à 30 ans pour une éolienne maritime.
La législation prévoit depuis la loi du 3 janvier 2003, relative aux marchés du gaz et de l'électricité et au service public de l'énergie, que l'exploitant d'une éolienne est responsable de son démantèlement et de la remise en état du site à la fin de l'exploitation.
Évolution du parc éolien en France
Le parc actuel compte aujourd'hui 8 000 éoliennes terrestres réparties sur 1 942 sites. Les régions les mieux dotées sont les Hauts-de-France, l'Occitanie et le Grand-Est. La filière éolienne emploie actuellement 18 200 personnes au sein de 1 000 entreprises.
Les éoliennes produisent une énergie variable dans le temps. C'est notamment le cas de celles à axe de rotation horizontal, qui sont des éoliennes qui ne peuvent exploiter tous les vents : elle s'arrêtent lorsqu'il n'y en a pas assez ou, au contraire, lorsqu'il y en a trop.
Les éoliennes tournent sans vent pour des raisons techniques
Ainsi, faire tourner l'éolienne permet de réduire l'usure de l'installation en conservant une certaine constance dans certains paramètres. Et c'est aussi une manière d'éviter les redémarrages intempestifs qui peuvent peser à long terme sur le matériel.
Haliade-X, l'éolienne géante de General Electric
Avec ses 248 mètres de hauteur et ses pales de 107 mètres de long, cette giga-éolienne se distingue par sa puissance et sa performance. Ses nacelles ont été construites à Saint-Nazaire, les mâts à Séville et les pales à Cherbourg.