Qu'est-ce que l'énergie éolienne et comment elle fonctionne ?

L’énergie éolienne fait référence au processus de création d’électricité à l’aide du vent, ou des flux d’air qui se produisent naturellement dans l’atmosphère terrestre. Les éoliennes modernes sont utilisées pour capturer l'énergie cinétique du vent et produire de l'électricité.

Les principes de l'énergie éolienne

Il existe trois principaux types d'énergie éolienne:

• Éolien à l'échelle des services publics: éoliennes dont la taille varie de 100 kilowatts à plusieurs mégawatts, où l'électricité est livrée au réseau électrique et distribuée à l'utilisateur final par les services publics d'électricité ou les opérateurs de réseau électrique
• Éolien distribué ou «petit»: petites éoliennes uniques de moins de 100 kilowatts qui sont utilisées pour alimenter directement une maison, une ferme ou une petite entreprise et qui ne sont pas connectées au réseau
• Éolien offshore: Éoliennes érigées dans de grandes étendues d'eau, généralement sur le plateau continental. Les éoliennes offshore sont plus grandes que les éoliennes terrestres et peuvent générer plus d'énergie

Comment fonctionnent les éoliennes

Lorsque le vent passe devant une éolienne, ses pales captent l’énergie cinétique du vent et tournent, la transformant en énergie mécanique. Cette rotation fait tourner un arbre interne relié à une boîte de vitesses, ce qui augmente la vitesse de rotation d'un facteur 100. Cela fait tourner un générateur qui produit de l'électricité.

D'une hauteur d'au moins 80 mètres (262 pieds), les tours en acier tubulaire supportent un moyeu avec trois pales attachées et une «nacelle», qui abrite l'arbre, la boîte de vitesses, le générateur et les commandes. Les mesures du vent sont collectées, qui dirigent la turbine pour qu'elle tourne et qu'elle fasse face au vent le plus fort, et l'angle ou «tangage» de ses pales est optimisé pour capter l'énergie.

Une turbine moderne typique commencera à produire de l'électricité lorsque la vitesse du vent atteindra six à neuf miles par heure (mph), connue sous le nom de vitesse de démarrage. Les turbines s'arrêteront si le vent souffle trop fort (environ 55 miles à l'heure) pour éviter d'endommager l'équipement.

Au cours d'une année, les turbines modernes peuvent générer des quantités d'électricité utilisables plus de 90% du temps. Par exemple, si le vent d'une turbine atteint la vitesse de démarrage de six à neuf mi / h, la turbine commencera à produire de l'électricité. À mesure que la vitesse du vent augmente, la production d'électricité augmente également.

Une autre mesure courante de la production d'énergie éolienne est appelée facteur de capacité. Cela mesure la quantité d'électricité produite par une éolienne au cours d'une période donnée (généralement un an) par rapport à son potentiel maximal.

Par exemple, supposons que la puissance théorique maximale d'une éolienne de deux mégawatts par an soit de 17 520 mégawattheures (deux fois 8 760 heures, le nombre d'heures par an). Cependant, l’éolienne ne peut produire que 7 884 mégawattheures au cours de l’année, car le vent ne soufflait pas toujours assez fort pour générer la quantité maximale d’électricité que l’éolienne était capable de produire. Dans ce cas, la turbine a un facteur de capacité de 45 pour cent (7 884 divisé par 17 520). N'oubliez pas que cela ne signifie pas que la turbine ne produisait de l'électricité que 45% du temps. Les parcs éoliens modernes ont souvent des facteurs de capacité supérieurs à 40%, ce qui est proche de certains types de centrales au charbon ou au gaz naturel.

Moulins à vent vs éoliennes

Parfois, les gens utilisent les termes «moulin à vent» et «éolienne» de manière interchangeable, mais il existe des différences importantes. Les gens utilisent des moulins à vent depuis des siècles pour moudre le grain, pomper de l'eau et faire d'autres travaux. Les moulins à vent produisent de l'énergie mécanique, mais ils ne produisent pas d'électricité. En revanche, les éoliennes modernes sont des machines très évoluées avec plus de 8 000 pièces qui exploitent l'énergie cinétique du vent et la convertissent en électricité.

Qu'est-ce qu'un parc éolien?

Souvent, un grand nombre d'éoliennes sont construites à proximité les unes des autres, ce que l'on appelle un projet éolien ou un parc éolien. Un parc éolien fonctionne comme une centrale électrique unique et envoie de l'électricité au réseau.

Comment l'énergie éolienne vous parvient ?

Les turbines d'un parc éolien sont connectées afin que l'électricité qu'elles génèrent puisse voyager du parc éolien au réseau électrique. Une fois que l'énergie éolienne est sur le réseau électrique principal, les services publics d'électricité ou les exploitants d'électricité enverront l'électricité là où les gens en ont besoin.

Des lignes de transmission plus petites, appelées lignes de distribution, collectent l'électricité produite par le projet éolien et la transportent vers des lignes de transmission de «réseau» plus grandes, où l'électricité peut voyager sur de longues distances jusqu'aux endroits où elle est nécessaire. Enfin, des lignes de distribution plus petites livrent l'électricité directement à votre ville, à votre domicile ou à votre entreprise.