Comment fonctionne une éolienne ?
Moulin à vent des temps modernes, l’éolienne fabrique de l’électricité d’origine renouvelable à partir du vent, une source d’énergie renouvelable à l’infini. Elle participe au mix énergétique, c’est-à-dire à la diversification des sources de production d’électricité. Découvrez comment fonctionne une éolienne d’un parc éolien terrestre ou maritime.
Exploiter la force du vent pour fabriquer de l’électricité
Le principe de l’éolienne est inspiré du moulin à vent, qui utilisait l’énergie fournie par le vent pour moudre du grain. À la différence de son ancêtre, l’éolienne actuelle sert exclusivement à fabriquer de l’électricité d’origine renouvelable grâce à la force du vent.
La conception d’une éolienne est en effet étudiée pour convertir la force du vent, autrement dit l’énergie véhiculée par le vent, en courant électrique. Cette électricité verte rejoint ensuite le réseau électrique public pour alimenter des usagers, particuliers, entreprises ou collectivités. Un champ de 4 à 6 éoliennes peut subvenir aux besoins annuels en électricité de 12 000 personnes.
Une hélice qui capte les vents à plusieurs dizaines de mètres d’altitude
Le mât d’une éolienne mesure plusieurs dizaines de mètres. Les modèles les plus hauts captent les vents jusqu’à 200 mètres d’altitude. La taille d’une éolienne est optimisée en fonction du secteur et du relief, afin de capter un maximum d’énergie éolienne.
Disposées face aux vents, les trois pales d’une éolienne forment une hélice appelée rotor. Dès que la vitesse du vent atteint une dizaine de kilomètres par heure, elles se mettent en rotation. L’orientation de l’hélice est gérée automatiquement, afin qu’elle soit en permanence face au vent pour capter un maximum d’énergie éolienne. Il en est de même pour l’inclinaison des pales.
Par mesure de sécurité, lorsque la vitesse du vent atteint les 90 km/h, l’éolienne s’arrête de tourner, car le risque de dégradations devient trop important. Le fonctionnement d’une éolienne est donc intermittent et dépendant de la météo.
Un alternateur pour générer du courant électrique
La nacelle de l’éolienne est la partie horizontale située en haut du mat et qui porte l’hélice. Elle abrite le cœur de l’éolienne, qui est un alternateur. C’est lui qui convertit la force du vent en énergie électrique.
Le système est conçu pour générer un courant suffisant malgré une vitesse de rotation des pales relativement faible. En effet, lorsque l’on regarde une éolienne, on peut s’apercevoir que celle-ci tourne assez lentement. Caché dans la nacelle, un système d’amplification permet d’élever la vitesse de rotation de l’axe du rotor. L’alternateur peut alors convertir l’énergie fournie par la rotation des pales en courant électrique.
Le transfert de l’électricité éolienne vers le réseau électrique
Avant de rejoindre le réseau public d’électricité, le courant électrique est transformé par l’éolienne elle-même. Celle-ci renferme en effet un transformateur électrique, qui augmente la tension du courant fabriqué par l’alternateur en courant électrique de 20 000 volts acceptable par le réseau.
Une fois injectée dans le réseau, l’électricité éolienne poursuit alors son chemin vers d’autres postes de transformation qui la convertissent en courant à très haute tension. Elle peut ensuite voyager dans le réseau électrique principal afin d’aller alimenter des abonnés en électricité d’origine renouvelable.