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Qu’est-ce que le vent ?

La vitesse du vent

L'énergieéolienne ...

L’énergie éolienne est une forme indirecte de l’énergie solaire. L’absorption du rayonnement solaire dans l’atmosphère engendre des différences de température et de pression qui mettent les masses d’air en mouvement, et créent le vent.

L’énergie éolienne est une forme indirecte de l’énergie solaire. L’absorption du rayonnement solaire dans l’atmosphère engendre des différences de température et de pression qui mettent les masses d’air en mouvement, et créent le vent.

En journée le soleil chauffe la terre. La terre se réchauffe plus vite que la mer

Dans le ciel, à très haute altitude l'air froid commence à se diriger vers la mer

L'air chaud au dessus de la terre s'élève très haut dans le ciel. Il se refroidit

c'est le vent

Les masses d'air froid en redescendant, compressent les masses d'air qui s'évacuent vers la terre plus chaude. Cela crée un courant d'air

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.

une éolienne axe horizontale ne fonctionne plus

0 km/h

10 km/h

5 km/h

15 km/h

15 km/h

25 km/h et sup

Eolienne axe horizontal

L'éolienne à axe horizontal possède quelques inconvénients non négligeables :

• Moins résistante aux vents forts que l'éolienne verticale, l'éolienne horizontale doit être renforcée. Ainsi, dans les régions où le risque de vents violents existe, on a recours à des mâts haubanés (l'ancrage est renforcé), et on installe un frein au niveau du rotor.
• Du reste, l'éolienne pour particulier horizontale met plus de temps à se déclencher qu'une éolienne verticale. En effet, elle doit s'orienter par rapport à la direction du vent, ce qui retarde d'autant son déclenchement.
• Enfin, l'installation est bruyante.

Eolienne axe vertical

Les pales de l'éolienne verticale, également nommée VAWT (Vertical Axis Wind Turbine), tournent autour d'une tige positionnée verticalement, comme son nom l'indique. Cette solution est moins répandue que l'éolienne horizontale mais tend progressivement à la remplacer. Son principal atout est sa capacité à capter des vents faibles :

• L'éolienne verticale n'a donc pas besoin de rafales ou de vents puissants, voire violents, pour fonctionner, car elle n'a pas besoin de s'orienter par rapport au vent.
• De plus, elle demande moins d'espace qu'une éolienne horizontale et peut fonctionner quel que soit le sens du vent.

Type SAVONIUS

Type DARRIEUS

Le mouvement des pales

Pour faire fonctionner une éolienne, il est essentiel que le vent fasse tourner le rotor et les pales. Ce mouvement permet de transformer l’énergie cinétique en énergie mécanique transformée en électricité grâce au générateur.La majorité des éoliennes démarrent lorsque la force du vent est supérieure à 3 mètres par seconde et arrêter de fonctionner lorsqu’elle est supérieure à 25 mètres par seconde.

mât

nacelle

rotor

pale

transformateur

base

La puissance de l’éolienne

La puissance nominale (appelée en anglais « rated power ») constitue l’une des caractéristiques essentielles d’une éolienne et correspond à l’énergie produite par l’éolienne par unité de temps, cela dans des conditions de fonctionnement optimales.Exemple : une éolienne domestique d’une puissance d’1 kW pourra produire en 1kWh par heure de marche.Cette puissance nominale variera en fonction de différents paramètres :

• La force et la vitesse du vent
• La masse d’air environnant l’éolienne
• Le rendement mécanique : ce rendement correspond au transfert d’énergie entre l’hélice et le transformateur
• Le rendement électrique du générateur

La base permet de maintenir la structure globale de l’éolienne, grâce à sa forme circulaire constituée de béton armé.

Généralement en forme de cône, la tour est composée de trois éléments : le mât, le système de commande électrique, et le transformateur. Sa hauteur est en général comprise entre 50 et 130 mètres pour un diamètre allant de 4 à 7 mètres. La tour comprend une entrée par le bas permettant d’avoir accès aux différents équipements de l’éolienne (transformateur, etc.)

La nacelle est la structure soutenue par le mât qui permet de loger les éléments mécaniques : le moyeu, la génératrice et le safran. En fonction du type d’alternateur utilisé, certaines éoliennes sont à entrainement direct, et d’autres sont équipées de train d’engrenage.

Généralement en forme de cône, la tour est composée de trois éléments : le mât, le système de commande électrique, et le transformateur. Sa hauteur est en général comprise entre 50 et 130 mètres pour un diamètre allant de 4 à 7 mètres. La tour comprend une entrée par le bas permettant d’avoir accès aux différents équipements de l’éolienne (transformateur, etc.)

Parties essentielles d’une éolienne, la taille et la largeur des pales déterminent la puissance de l’éolienne.

Le transformateur de l’éolienne qui est situé à l’intérieur du mât, permet d’élever la tension du courant électrique produit grâce à l’alternateur afin de faciliter son transport dans les lignes à moyenne tension du réseau.

EOLIEN EN FRANCE

EOLIEN DANS LE MONDE

EOLIEN EN EUROPE

LE POTENTIEL EOLIEN EN FRANCE

Eolien dans le mix énergétique

Les principaux avantages de cette source d'énergie sont :1. C'est une énergie renouvelable 2. Respectueux de l'environnement L'énergie éolienne est considérée comme une énergie propre qui n'émet pas de particules polluantes 3. Faible risque d'accident 4. Autonomie énergétique Pratiquement partout dans le monde, il y a du vent. 5. Installation et retrait faciles 6. Économique Le coût de production d'électricité par kilowatt en utilisant la force du vent est faible par rapport à d'autres sources d'énergie. EVOLUTION DES PRIX PETROLE GAZ ELECTRICITE7. Compatibilité avec d'autres activités Utilisation d'une surface de sol réduite à sa base, Dans le cas des éoliennes installées en mer, l'impact visuel est minimisé.

Les avantages

Les inconvenients

L'énergie renouvelable est un type d'énergie dont sa source provient de sources naturelles pratiquement infinies. Les ressources renouvelables peuvent se régénérer plus rapidement que la vitesse à laquelle elles sont consommées.

L'énergie éolienne est considérée comme une énergie propre qui n'émet pas de particules polluantes comme c'est le cas avec les centrales thermiques qui utilisent des combustibles fossiles. L'utilisation de cette énergie renouvelable ne contribue pas à l'effet de serre ni au réchauffement climatique de la Terre. En raison de l'absence de tout type de résidu polluant, il ne modifie pas la composition des aquifères de la zone.

Les éoliennes ne présentent aucun danger ni ne causent de dommages aux personnes. En particulier, si on la compare à l'énergie nucléaire, dans laquelle en cas d'accident atomique les conséquences pour la population sont très graves.

Un parc éolien est beaucoup plus facile à installer et à désinstaller qu'une centrale hydroélectrique, ou une centrale thermoélectrique (charbon ou nucléaire).

Un parc éolien présente certains inconvénients : 1. Intermittence L'énergie obtenue dépend de la force du vent qui est variable2. Difficulté de stockage Le stockage est peu aisé, cher et a un impactenvironnemental (Fabrication des batteries)3. Limitation de l'intensité du vent Les éoliennes ne peuvent fonctionner qu'avec des vitesses de vent comprises entre 10 et 40 km/h. 4. Coût des infrastructures de transport d'énergie5. Impact visuel6. Impact acoustique Le mouvement mécanique et les pales heurtant le vent émettent du son.7. Impact environnemental Dans le contexte environnemental, de nombreux oiseaux entrent en collision avec les pales en rotation en plein vol provoquant leur mort.

Les inconvenients

Les avantages

• La mortalité demeure hétérogène

Le nombre de cas de collisions constatées est extrêmement variable d’un parc à l’autre et apparaît relativement faible au regard de l’effort de prospection mis en œuvre : 37 839 prospections documentées ont permis de retrouver 1 102 cadavres d’oiseaux. L’estimation de la mortalité réelle (prenant notamment en compte la durée de persistance des cadavres et le taux de détection) varie selon les parcs de 0,3 à 18,3 oiseaux tués par éolienne et par an, des résultats comparables à ceux obtenus aux Etats-Unis (5,2 selon Loss et al, 2013) ou au Canada (8,2 selon Zimmerling et al., 2013).

• Les passereaux en migration et les rapaces nicheurs sont les espèces les plus impactées

Les migrateurs, principalement des passereaux, représentent environ 60 % des cadavres retrouvés. Les Roitelets à triple bandeau et les Martinets noirs, impactés principalement lors de la migration postnuptiale, sont les espèces les plus dénombrées sous les éoliennes françaises. Les rapaces diurnes, représentant 23 % des cadavres retrouvés – principalement pendant la période de nidification – forment le deuxième cortège d’oiseaux impacté par les éoliennes. source LPO

Les riverains des parcs éoliens se plaignent souvent des nuisances sonores dues aux turbines. Une éolienne émet en effet un bruit aérodynamique dû au frottement des pales dans l'air et au frottement de l'air sur la tour, puis un bruit de type mécanique lié au fonctionnement des éléments mécaniques contenus dans la nacelle (génératrice, multiplicateur, etc.). Par grand vent, on entend ainsi un bruit saccadé lorsque les pales passent devant le mât. En France, les émissions sonores des éoliennes sont très réglementées. Une distance minimale d'implantation des éoliennes de 500 mètres au-delà de toute habitation est obligatoire et les textes fixent un seuil de niveau ambiant à 35 décibels (dB) dans les zones à émergence réglementée (intérieur des immeubles ou zones constructibles), ainsi que les valeurs maximales admissibles lorsque ce seuil est dépassé de 5 dB le jour et de 3 dB la nuit (de 22 h à 7 h du matin). Ce seuil correspond à celui d'une conversation à voix basse. Par comparaison, une voiture émet un bruit de 80 dB. source FUTURA PLANETE

Habituellement, l'emplacement des parcs éoliens est choisi en fonction de critères météorologiques. Cela implique que d'importantes infrastructures de transport d'électricité doivent souvent être construites. Ces grandes installations, en plus du coût économique, impliquent une perte d'énergie. Un inconvénient de l'énergie éolienne est qu'un grand nombre d'éoliennes doivent être installées pour qu'un parc éolien soit rentable. En effet, le ratio de kilowatt obtenu par surface balayée des pales de l'éolienne est faible.

Les éoliennes ne peuvent fonctionner qu'avec des vitesses de vent comprises entre 10 et 40 km/h. Si la vitesse du vent est inférieure à 10 km/h, le fonctionnement de l'éolienne n'est pas rentable. En revanche, à des vitesses supérieures à 40 km/h l'éolienne doit être arrêtée pour des raisons de sécurité.

Dans les grands parcs éoliens, il n'est pas possible de stocker l'énergie produite. Par conséquent, l'énergie doit être consommée immédiatement

L'énergie obtenue dépend de la force du vent qui est variable. Par conséquent, si vous voulez planifier la production d'électricité du futur, cela ne peut se faire que de manière statistique.