La vitesse de rotation de l'hélice est de 12 à 15 tours/min, ce qui n'est pas suffisant à un alternateur pour fonctionner correctement. Un multiplicateur de vitesse est donc placé juste avant l'alternateur pour augmenter la vitesse de rotation à environ 1 500 tours/ min. Le vent est par définition variable.
Les pales d'une éolienne se mettent à tourner dès que le vent atteint une vitesse de 3,5 m/s, soit entre 2 et 3 Beaufort. Cela s'appelle le 'cut-in wind speed'. Le 'cut-out wind speed', le moment auquel l'éolienne s'arrête, se situe aux alentours de 30 m/s (10 à 11 Beaufort ou 108 km/h).
2. La production d'électricité Pour pouvoir démarrer, une éolienne nécessite une vitesse de vent minimale d'environ 15 km/h. Pour des questions de sécurité, l'éolienne s'arrête automatiquement de fonctionner lorsque le vent dépasse 90 km/h.
Pendant sa période de fonctionnement, une éolienne tourne à différentes vitesses en fonction de la force plus ou moins importante du vent. En un an, elle a produit autant d'électricité que si elle avait tourné 20 à 25 % du temps à capacité maximale. C'est ce qu'on appelle le facteur de charge ou le taux de charge.
Exemple : quand la vitesse du vent est trop faible, moins de 10 km par heure, les éoliennes ne peuvent pas démarrer. Au contraire, il peut arriver que les éoliennes s'arrêtent automatiquement pour éviter toute détérioration en cas de vents trop violents, quand ils sont supérieurs à 90 km par heure.
Ses pales tournent. Le rotor est situé au bout d'un mât car les vents soufflent plus fort en hauteur. Suivant le type d'éoliennes, le mât varie entre 10 et 100 m de haut.
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 €.
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.
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.
sur un champ d'éoliennes arrétées faute de vent, on entraine quelques rotors électriquement, pas du tout pour dépenser du courant, mais pour qu'à la première brise l'éolienne puisse produire un peu d'énergie et ainsi à aider les autres à se mettre à la bonne vitesse.
La plupart des éoliennes aujourd'hui installées ont une puissance allant de 1 à 3 MW et sont rassemblées en fermes d'éoliennes avec une puissance allant de 6 à 210 MW. Les éoliennes domestiques d'une hauteur maximale de 12 mètres, permettent de délivrer une puissance de 100 watts à 20 Kw.
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.
Un moulin à vent tourne toujours dans le même sens, pendant toute sa durée de vie.
Le modèle d'éolienne le plus répandu en France à ce jour est constituée d'un mât de 80 mètres de hauteur et d'un rotor de 80 mètres de diamètre, dont la masse atteint environ 250 tonnes.
Théoriquement donc, selon l'Ademe, une éolienne – maritime comme terrestre – est recyclable à plus de 90 %, puisque les principaux matériaux dont elle est constituée sont déjà traités dans des filières solidement établies.
Il consiste tout simplement d'une boule située sur une bague. La boule est couplée à un interrupteur par une chaîne. Si l'éolienne commence à vibrer, la boule tombera de la bague et l'éolienne sera arrêtée.
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.
En développement, cette énergie renouvelable peut provenir d'éoliennes nommées de différentes manières : éolienne verticale, éolienne offshore, éolienne horizontale ou encore éolienne domestique.
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.
Le moteur de l'éolienne permet de produire de l'électricité à partir de l'énergie du vent. Il est composé d'un rotor et d'un générateur.
C'est de l'acier et du béton. En revanche, les pales d'éoliennes sont en matériaux composites. Là, il n'y a pas de filière de recyclage. Aujourd'hui, la solution qui est retenue, c'est en gros de les broyer et de les utiliser pour en faire du combustible de cimenterie.
Il est possible de produire son électricité grâce aux ressources naturelles que ce soit avec une éolienne, une hydro-turbine ou des panneaux photovoltaïques. Mais, si on regarde la rentabilité de ces trois projets, le plus rentable est l'installation de modules solaires.
Les inconvénients de l'énergie éolienne
L'un des inconvénients majeurs de cette énergie reste sa difficulté à la prévoir. En effet, les vents sont difficiles à anticiper et il faut savoir que, si une éolienne a besoin d'un vent minimum pour démarrer, elle s'arrêtera de fonctionner en cas de vents supérieurs à 90 km/h.
Pire, l'auteur avance que l'éolien en mer pousserait ce chiffre à “155 euros le MWh”, “l'éolien n'est pas quelque chose de rentable” conclut-il. Ce à quoi Alexandre Roesch rappelle que “l'éolien en mer est l'exemple d'une filière qui est devenue compétitive”.
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.