Le saviez-vous ? Les éoliennes que nous apercevons depuis l’autoroute sont les plus communes et connues du grand public, elles sont appelées éoliennes à axe horizontal. Il en existe également d’autres types, comme les éoliennes à axe vertical avec les éoliennes Darrieus, les éoliennes Savonius, ou encore les éoliennes à voilure tournante. Voici un petit point sur la question.
L’éolienne à axe horizontal est la plus connue et la plus utilisée.
C’est celle que l’on observe le plus souvent dans les paysages français et qui ressemble aux hélices d’un grand ventilateur. Elle mesure 120 à 155 mètres de hauteur, soit la moitié de la taille de la Tour Eiffel.
Elle est composée de trois grandes pales (ou hélices) qui captent la puissance du vent. Lorsque celles-ci tournent, elles font à leur tour tourner un « axe » une pièce présente dans la nacelle située juste derrière les pales. C’est cette pièce qui, en tournant, va activer plusieurs dispositifs qui permettent de transformer l’énergie mécanique en électricité renouvelable : un multiplicateur, un alternateur puis un transformateur.
Ce courant électrique est ensuite transporté par des câbles jusqu’au pied du mât et rejoint ensuite le réseau de distribution d’électricité classique.
Les éoliennes verticales sont des modèles assez récents dont les pales tournent autour d’un axe vertical. Cette structure particulière leur permet de capter des vents plus faibles et d’occuper moins d’espace. En ce sens, elles viennent répondre aux limites des éoliennes à axe horizontal. De plus, leur générateur est souvent situé en pied de mât, ce qui en facilite l’entretien.
L’éolienne Darrieus est une éolienne verticale composée de différentes surfaces que l’on nomme « pales », courbées, disposées autour de la tige principale. Pour la décrire simplement : elle ressemble un peu à un batteur de cuisine ! Ce type de pale est capable de capter les vents venant de toutes directions pour produire de l’énergie éolienne contrairement aux pales des éoliennes classiques.
L’éolienne Darrieus peut être munie d’un rotor Darrieus, d’un rotor Darrieus H ou d’un rotor Hélicoïdal, la différence étant visible dans la position et la forme des pales. Rappelons que le rotor correspond à toute la partie tournante de l'éolienne, c’est-à-dire les pales.
Ces éoliennes sont moins encombrantes que les éoliennes classiques. En revanche, le poids conséquent de leur rotor rend leur démarrage difficile.
L’éolienne Savonius est celle qui ressemble le moins à une éolienne classique. Elle est constituée de plusieurs demi-cylindres qui tournent sous l’impulsion du vent.
Ces éoliennes sont utiles pour capter les vents puissants venant de toutes les directions, mais elles offrent un rendement plus faible que les éoliennes à pales.
Les éoliennes à voilure tournante sont équipées de pales en matière textile dont l'orientation change en fonction de la provenance du vent. Elles ressemblent donc un peu à un navire à voile.
Leur mécanisme est adapté à l’exploitation de vents puissants et aux directions changeantes. Leur principal avantage est de générer moins de bruit que les autres types d’éoliennes, ce qui facilite leur installation près des zones d’habitations.
La puissance moyenne d’une éolienne varie selon les critères suivants :
Parce que la puissance et la régularité des vents dépendent de plusieurs facteurs, on estime en général qu’une éolienne ne produit que 20 % à 30 % de sa puissance maximale. En effet, celles-ci ne tournent pas en continu et ont une puissance optimale, qui leur permettrait d’atteindre leur puissance nominale.
Une grande éolienne classique munie d’un rotor de 90 cm de diamètre ayant une puissance nominale de 3 MW, produit en général environ 1000 kW. Il faut donc 1000 éoliennes de ce type pour remplacer une centrale conventionnelle de 1000 MW. Ce qui représente une surface importante !
La puissance des éoliennes est un enjeu essentiel dans la concurrence que se livrent les fabricants. On assiste donc à une course à l’innovation qui pourrait aboutir à la création de « super éoliennes» très puissantes et réservées à l’offshore.
