L’énergie éolienne est une source d’énergie qui dépend du vent, qui est créée par l’intermédiaire du Soleil qui chauffe la Terre de manière inégale ce qui crée des zones de températures et de pressions atmosphériques diverses tout autour du globe. Ces différentes zones provoquent des mouvements d’air, c’est ce qu’on appelle le vent.
Elle a été inspirée par les moulins à vent utilisés au Moyen-âge, la première éolienne française a été mise en service à Dunkerque, en France en 1990.
Une éolienne est composée de 4 parties :
Le mât (qui peut mesurer jusqu’à 120 mètres)
L’hélice (appelée aussi rotor), composée de 3 pales se met à tourner sous l’effet d’un vent d’au moins 10 km/h.
La nacelle (c’est à l’intérieur de celle-ci qu’un alternateur produit de l’électricité), s’oriente toujours face au vent.
Les lignes électriques (qui ont pour rôle d'évacuer et transporter l’énergie électrique)
Comment ça marche ?
L’hélice se met à tourner sous l’effet d’un vent d’au moins 10 km/h, la nacelle s’oriente toujours face au vent et les pales pivotent pour capter un maximum de vent.
Si le vent dépasse 90 km/h, l’éolienne cesse de fonctionner pour des questions de sécurité.
Lorsqu'elles tournent, les pales de l’hélice font également tourner un axe dans la nacelle.
Sa vitesse n’étant pas suffisante pour générer de l’électricité, un multiplicateur augmente cette vitesse jusqu’à 1500 tours/minute et la transmet à un second axe qui fait à son tour tourner l’alternateur.
Dans l’alternateur, l’interaction entre les électro aimants du rotor, la partie mobile et les bobines de fils du stator (la partie fixe de l’alternateur, qui ne tourne pas) produit un courant électrique.
Un transformateur, à l'intérieur du mât, élève la valeur de cette tension à 20 000 V.
L’électricité est ensuite acheminée par un câble souterrain ou sous-marin et sera de nouveau élevée à 225 000 ou 400 000 V, par un poste de transformation, pour être transportée plus facilement, dans les lignes à très haute tension du réseau.
Régulièrement, tous les composants de l’éolienne sont surveillés, contrôlés et auscultés.
Les éoliennes tournent plus de 80% du temps, à des vitesses variables en fonction de la puissance du vent. Ainsi, un parc éolien de 4 à 6 éoliennes couvre les besoins en électricité de près de 12 000 personnes.
Les parcs éoliens, sur terre et en mer.
En France, il n’est pas rare d’observer des parcs éoliens terrestres, modestes avec seulement 3 à 5 éoliennes parfois, d’autres en possèdent plusieurs dizaines.
Le plus grand parc éolien français, à la date du 31 Décembre 2016, est l’Ensemble Eolien Catalan en Occitanie, détenu par EDF, avec 35 éoliennes.
Il a une puissance de 96 MW, soit la consommation annuelle estimée de 120 000 foyers.
En comparaison des plus grands mondiaux, ce n’est pas grand chose.
Les 3 plus grands sont aux USA, le premier étant le parc éolien de Roscoe, au Texas, avec un total de 627 éoliennes et une puissance de 781,5 MW.
Il couvre environ 400 km².
Le quatrième du classement est roumain, Fântânele-Cogealac, et présente un total de 240 éoliennes, avec une puissance de 600 MW.
Il faut savoir que toutes les éoliennes n’ont pas les mêmes capacités, ainsi, leur puissance, leurs dimensions et leurs designs peuvent varier selon les années et les turbiniers (nom des constructeurs d’éoliennes). Par exemple, durant les années 80, certains modèles affichaient des capacités de quelques centaines de KW là où une éolienne peut atteindre jusqu’à 8 MW de nos jours.
Source : EDF
Toutefois, les éoliennes ne sont pas implantées que sur Terre mais également en mer, un terrain avantageux qui permet de bénéficier de plus de vent et de moins d’obstacles. On peut, malgré ces avantages, noter que leurs installations et leurs entretiens sont plus complexes et coûteux. La France est très en retard dans ces parcs par rapport aux autres pays européens comme le Royaume-Uni, le Danemark et la Belgique qui détiennent la majorité des plus grands parcs éoliens maritimes au Monde. On peut toutefois noter un projet de parc éolien en mer au large de Saint Nazaire qui devrait contenir 80 éoliennes d’une puissance de 6 MW, soit une puissance de 480 MW au total. Ce parc devrait se situer entre 12 et 20 km au large de la Loire-Atlantique sur une surface globale de 78 km². Il existe également 5 autres projets de parcs similaires qui devraient, avec celui de Saint Nazaire, atteindre une production de 3 300 MW.
Les éoliennes présentes dans les parcs maritimes peuvent être de trois types :
Monopieu (il est implanté dans un trou foré au fond de la mer de 5 à 6,5m)
À base gravitaire (des éoliennes avec un gros bloc d’acier ou de béton conçue comme base qui repose au fond de l’océan et assez lourd pour résister à des mers extrêmement violentes)
Jacket (des fondations qui s’inspirent des plateformes pétrolières, quatres pieds se tiennent au fond de la mer et soutiennent l’éolienne)
En général, on choisit ces types d’éoliennes en fonction de l’environnement marin.
Il est également important de mentionner l’existence des petites éoliennes qui ont une faible puissance( 0,1 à 20 kW) comparée aux éoliennes classiques. Elles fonctionnent sur le même principe que celles-ci mais sont plus souvent destinées aux milieux ruraux et aux sites isolés.
Quelques données supplémentaires
Pour conclure cette partie sur les éoliennes, on va parler chiffres, en effet, avec la loi vers la transition énergétique pour la croissance verte promulguée le 18 Août 2015, la France vise à atteindre 32% d’énergie renouvelable sur la production totale d’énergie française d’ici 2030. En 2016, les parcs éoliens français ont permis de produire 20,7 TWh soit 3,9% de l’énergie totale.
En France, les régions avec la plus grosse puissance d’énergie éolienne sont le Grand-Est, les Hauts-de-France et l’Occitanie.
Parmi les énergies renouvelables, en France, l’énergie éolienne occupe la deuxième place, mais est toutefois celle qui a le plus progressé ces dernières années.
