Le principe de fonctionnement de l’éolienne associe les principes du moulin à vent et celui de la dynamo de vélo!
La chaleur fournie par le soleil induit des déplacements d’air des hautes pressions vers les basses pression: c’est le vent.
L’énergie gratuite et inépuisable fournie par le vent se transforme en énergie mécanique qui fait bouger les pales, puis en énergie électrique, prête à partir sur le réseau.
Une éolienne comporte plusieurs parties essentielles:
– Le mat, d’une hauteur pouvant atteindre 175 mètres pour les éoliennes terrestres. Le vent est souvent plus important aux hautes altitudes, ce qui explique les tailles croissantes des mats sur les éoliennes les plus récentes.
– Les pâles, qui se mettent à tourner grâce au vent: l’énergie du vent devient une énergie mécanique. Un système d’orientation placé en haut du mat les place face au vent pour une meilleure production.
– La nacelle, contenant le système de transformation de l’énergie mécanique en énergie électrique: les pâles font tourner un axe multiplicateur, et enfin un dernier rotor, constitué d’électroaimants. Placé dans un stator composé de bobines de fils de cuivre, le rotor induit un courant électrique.
Des anémomètres sont présents sur la nacelle. Ils mesurent la vitesse du vent. Ils permettent d’autoriser, freiner ou stopper la rotation des pâles, en fonction de la vitesse du vent. Les pâles se mettent en mouvement quand le vent dépasse les 10 km/h. Elles sont à leur puissance maximale, appelée puissance nominale, avec un vent de 50 km/h. Au-delà, on ‘écrête’ la production, et on freine les pâles, pour rester à la puissance nominale. Pour un vent supérieur à 90 km/h, les pâles s’arrêtent, pour des raisons de sécurité.
– Le transformateur, en bas du mat, augmente la tension à 20 000 V, pour diminuer les pertes lors du transport de l’électricité, dans les lignes à haute tension du réseau.
Les pâles des éoliennes tournent en moyenne pendant 80 à 90 % du temps, même si elles ne produisent pas durant tout ce temps à leur puissance nominale.
Tout est bien expliqué sur cette vidéo de la CNR (Compagnie Nationale du Rhône)
une petite animation très claire
Éolienne, fonctionnement, caractéristiques
