Les Eoliennes

Le vent est une énergie inépuisable que l'on reçoit en permanence. Elle représente un énorme potentiel pour l'humain.

C'est pourquoi nous avons décidé, dans le cadre de notre TPE, de vous présenter le fonctionnement de l'éolienne ainsi que son énergie.

PROBLEMATIQUE: A long terme, l'énergie éolienne pourra-t-elle remplacer les énergies fossiles ?

SOMMAIRE:

I) Qu'est-ce que l'énergie éolienne? Quelles structures pour quels milieux?

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II) Fonctionnement et construction d'une éolienne

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III) Sa place parmi les autres énergies

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IV)Conclusion

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I) Qu'est-ce que l'énergie éolienne ?Quelles structures pour quels milieux?

L'énergie éolienne fait partie des énergies renouvelable. Elle a l'avantage d'être inépuisable car elle fonctionne au vent .

L'éolienne a pour but de produire de l'électricité grâce à la force du vent . Les pales qui forment l'hélice entraînent un axe dans la nacelle, qui est relié à un générateur, qui produit de l'électricité. Il existe quatre types d'éoliennes spécialisées pour leurs lieux d'implantation : les terrestres; les aquatiques; les aériennes ainsi que celles destinées aux zones urbaines. Ces dernières peuvent mesurer entre 10 et 100 mètres de hauteur et les pales varient entre 5 et 90 mètres de diamètre.

Pour que les éoliennes démarrent , elles ont besoin d'une vitesse de vent comprise entre 10 et 15 km/h. La vitesse maximale d'une éolienne est de 90 km/h. Au delà de cette vitesse, elle devient un danger et peut endommager son propre système.

L'énergie éolienne ne sert pas qu'à produire de l'énergie. Au contraire, son utilisation contribue au développement durable. Elle permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre, à la propagation de polluants tels que les particules fines telles que l'oxyde d'azote et de soufre. Elle répond aussi à la demande d'électricité qui se fait de plus en plus forte.

Comme on vous l'a dit auparavant il existe plusieurs types d'éoliennes .

1°: Les éoliennes de mer :

Les éoliennes en pleine mer dites « off-shore » sont construites de la même manière que les éoliennes terrestres, mais elles présentent des avantages. Elles produisent de l'énergie presque en continu et ont un impact beaucoup moins important sur le paysage. Cependant, l'installation de ces éoliennes est coûteuse (les mâts doivent résister aux vagues), leur protection contre la corrosion doit aussi être plus importante, la maintenance est chère tout comme le raccordement au parc électrique, qui est sous-marin. Les conditions météorologiques y sont plus difficiles que sur terre.

A plein rendement, elles peuvent produire jusqu'à 5 MW (au lieu de 3 MW pour une éolienne terrestre). On les trouve en particulier au Danemark. En France, une quarantaine de ces éoliennes pourraient produire de l'énergie électrique pour une ville d'un million d'habitants, soit 400 000 foyers. Il suffirait de 1 800 éoliennes off-shore pour produire 15 % de la totalité de l'électricité consommée par notre pays, et ainsi atteindre la proportion d'électricité produite par l'énergie hydraulique. Depuis 2007, la France s'est engagée à produire 21 % de sa consommation totale d'énergie grâce aux énergies renouvelables.

2°:Les éoliennes aériennes :

Les éoliennes volantes sont envisagées très sérieusement par les constructeurs d'éoliennes, car les vents les plus forts se situent à 300 m d'altitude.

L'éolienne développée par l'entreprise canadienne Magenn Power est en fait un gros ballon gonflé à l'hélium, comportant des pales, qui tournent sur elles-mêmes, à 300 m de hauteur. Pour éviter tout risque de collision avec un avion, elles doivent être équipées d'un matériel de détection. L'éolienne, ci contre, est conçue pour les particuliers, elle n'a en effet qu'une faible puissance (quelques kW). Cette solution permettrait d'obtenir un gain de place, moins de bruit, et sa forme est moins imposante. De plus, on peut emporter son éolienne en cas de déménagement. Cette dernière possède un autre avantage : elle ne coûte que 8 400 euros

3°:Les éoliennes terrestres :

Une éolienne terrestre est constituée d'un rotor, d'un mât, de pales, de dynamo, et d'un multiplicateur. Les plus puissantes produisent actuellement 5 MW, soit de quoi alimenter environ 1 600 foyers. Obéissant à la loi de Betz, elles transforment 60 % de l'énergie. Ce seuil ne peut être dépassé sinon elles surchauffent.

On les construit dans des zones où le vent est fort et régulier (plus de 11km/h, dans les côtes, vallées...). Elles sont moins efficaces en altitude car la densité de l'air est plus faible. Les éoliennes sont automatiquement arrêtées quand le vent est trop fort (plus de 90 km/h). La production est variable selon les jours, mais on peut néanmoins calculer la production totale de l'éolienne sur une année.

La construction d'une éolienne coûte 1 million d'euros par MW installé. L'électricité est vendue à 0,073 Euros/kWh suite à l'installation, puis 0,032Euros/kWh (au bout de combien de temps?). Ce surcoût au début devrait disparaître d'ici quelques années. L'électricité est d'abord envoyée dans le réseau électrique puis à un consommateur.

4°:Les éoliennes urbaines

De nombreux progrès ont été effectués au sujet des éoliennes urbaines. De nombreuses innovations ont vu le jour, et le nombre d'installations d'éoliennes en ville est en très forte hausse. Les éoliennes urbaines ont pour avantages d'avoir plusieurs pales qui n'ont pas de sens particulier.

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