Les éoliennes
La force du vent permet de générer de l'électricité dans des éoliennes, appelées aussi aérogénérateurs.
LE FONCTIONNEMENT
Sous l'effet du vent, l'hélice de l'éolienne, appelée aussi rotor, se met en rotation. Elle entraîne à son tour la rotation d'un axe situé dans la nacelle, au bout d'un mât et relié à un alternateur. L'alternateur produit de l'électricité.
L'énergie produite par une éolienne dépend de sa vitesse, de la régularité de rotation et de la surface des pales (en général 3). Pour pouvoir démarrer, une éolienne nécessite une vitesse de vent minimale d'environ 10 à 15 km/h.
► Le fonctionnement d'une éolienne
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Le fonctionnement d'une éolienne
Il existe 3 types de configurations éoliennes :
- les parcs on-shore ou terrestres, les plus répandus. Ils sont composés de 3 à 70 machines distantes d'au moins 200 m.
- les parcs off-shore ou maritimes, qui commencent à se développer. Implantés à environ 10 km des côtes, leurs machines sont ancrées dans des zones de faibles profondeurs, entre 25 et 30 m, pour pourvoir résister à la force des vents et à la pression des masses d'eau.
- l'éolienne sur terrain individuel : sa production est destinée à satisfaire l'autoconsommation du propriétaire ou à être revendue au fournisseur d'électricité pour être injectée dans le réseau.
Bon à savoir
Un multiplicateur de vitesse est placé juste avant l'alternateur pour augmenter la vitesse de rotation et un calculateur est intégré dans la nacelle pour orienter l'hélice perpendiculairement à la direction du vent et modifier l'angle d'orientation des pales par rapport au vent. Pour des questions de sécurité, l'éolienne s'arrête automatiquement lorsque le vent dépasse 90 km/h.
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ATOUTS ET FREINS
Le coût de production de l'éolien est relativement intéressant. Aujourd’hui, une seule éolienne de 2 MW fournit de l’électricité pour 2 000 personnes, chauffage compris.
L'éolien offre des réserves illimitées et en accord avec les problématiques de développement durable françaises, européennes (20% d'électricité d'origine renouvelable d'ici à 2020) et internationales. C'est une énergie qui ne produit ni déchets ni gaz à effet de serre et sa matière première est totalement gratuite.
Cependant, la production d'électricité éolienne a un impact environnemental (visuel et sonore) et le coût d'investissement initial par rapport au rendement est relativement élevé.
Elle est également aléatoire, intermittente et donc difficilement prévisible puisqu'elle dépend directement du vent (fonctionnement 1 jour sur 4 en moyenne).
Aujourd'hui, l'exploitation des prévisions météo et de données historiques permettent de mieux prévoir cette intermittence.
EN CHIFFRES
Descendante du moulin à vent du Moyen Âge, la première éolienne a été mise en service en France à Dunkerque en 1991. Aujourd'hui, on compte environ 4 200 éoliennes, réparties sur 600 parcs.
La France possédant le 2e gisement de vent en Europe, la capacité de production est en progression constante, avec 500 éoliennes mises en service annuellement.
En 2011, l'éolien représente 2,2% de la production.
Au niveau mondial, son poids est inférieur.
Bien que le vent soit un élément à la portée de toute la planète, l'énergie éolienne nécessite un haut niveau de technologie.
Pour aller plus loin sur le sujet de l'électricité et du développement durable, le kit pédagogique "Énergie et développement durable" pour les cycles 3 est disponible sur le site http://enseignants.edf.com/
Les animations de l'activité 3 (zip)
