Les meilleurs rendements tournent autour de 65 %. Cependant, certaines éoliennes n'arrivent qu'à atteindre un rendement compris entre 30 et 50%, à cause de pertes mécaniques de la conversion d'énergie du rotor vers la génératrice, ou de pertes électriques de l'aérogénérateur.
Nombre d'heures pleines de fonctionnement
La puissance débitée par une éolienne dépend de la vitesse du vent. Par conséquent, la majorité du temps, l'éolienne ne fonctionne pas à puissance nominale (PN), le vent n'étant généralement pas suffisant pour garantir cela. C'est un des arguments des détracteurs des éoliennes.
Une éolienne ne commence à produire de l'énergie que lorsque la vitesse du vent est supérieure à 10 km/h. En mer, les vents sont à la fois plus forts et plus réguliers, permettant de produire jusqu'à 60 % d'énergie en plus1 !
L'éolienne géante porte bien son nom, car elle peut atteindre 150 m de hauteur pour un diamètre au sol d'une vingtaine de mètres. Pour une éolienne domestique, il faut prévoir un budget minimal de 10 000 € qui peut vite grimper jusqu'à 55 000 si on compte la pose et les fournitures.
Une durée de vie entre 15 et 30 ans
« Il faut compter 15 à 25 ans pour un aérogénérateur terrestre, et 20 à 30 ans pour une éolienne maritime.
Les éoliennes à axe horizontal, d'une hauteur allant de 25 à 180 mètres, ont une puissance qui peut aller de 100 Kw à 7,5 MW. La plupart des éoliennes aujourd'hui installées ont une puissance allant de 1 à 3 MW et sont rassemblées en fermes d'éoliennes avec une puissance allant de 6 à 210 MW.
La production d'électricité
Pour pouvoir démarrer, une éolienne nécessite une vitesse de vent minimale d'environ 15 km/h. Pour des questions de sécurité, l'éolienne s'arrête automatiquement de fonctionner lorsque le vent dépasse 90 km/h.
Pour connaître le taux de rendement d'un investissement, vous devez soustraire la valeur initiale de la valeur finale en tenant compte des dividendes et des intérêts. Le montant obtenu est ensuite à diviser par la valeur initiale du placement.
Le taux de rendement (ou ROR pour rate of return) est la perte ou le profit d'un placement sur une certaine période, exprimé en pourcentage. Il mesure le rendement par rapport au coût initial de l'investissement. Un ROR positif signifie que la position a généré un profit, tandis qu'un ROR négatif signifie une perte.
Le rendement est le rapport entre ce que produit quelque chose et ce qu'elle consomme ou représente. C'est aussi le rapport entre le résultat obtenu par une tâche et le temps qui lui est attribué. En physique, le rendement d'un système est le rapport entre son efficacité réelle et son efficacité théorique maximale.
À partir des énergies
Le rendement d'une chaîne énergétique traduit son efficacité. Il peut être calculé en effectuant le rapport de l'énergie utile par l'énergie absorbée. Soit une chaîne énergétique dont l'énergie utile est de 7,50 kJ tandis que l'énergie absorbée est de 15,50 kJ.
Commençons par les facteurs positifs pour l'environnement : la production d'électricité avec une éolienne n'est pas polluante en termes de rejets de CO2 ou d'autres particules nocives. Par contre, la production de l'éolienne en elle-même, sa fabrication, nécessite de l'énergie et peut impliquer des rejets.
Mais pas qu'elles ne tournent que 30 % du temps. En fait, une éolienne tourne, même au ralenti pendant 80 à 90 % du temps. Le plus souvent, elles ne sont arrêtées qu'en cas de surproduction, panne ou maintenance.
La vitesse de rotation de l'hélice est de 12 à 15 tours/min, ce qui n'est pas suffisant à un alternateur pour fonctionner correctement. Un multiplicateur de vitesse est donc placé juste avant l'alternateur pour augmenter la vitesse de rotation à environ 1 500 tours/ min. Le vent est par définition variable.
Une année comptant 8 760 heures, l'éolienne peut théoriquement produire, au maximum : 8 760 h x 3 MW = 26 280 MWh. Si l'éolienne en question produit «seulement» 6000 MWh en un an, son facteur de charge sera de 23 % environ (6 000 /26 280). On peut appliquer ce calcul au parc éolien français.
Les pales d'une éolienne se mettent à tourner dès que le vent atteint une vitesse de 3,5 m/s, soit entre 2 et 3 Beaufort. Cela s'appelle le 'cut-in wind speed'. Le 'cut-out wind speed', le moment auquel l'éolienne s'arrête, se situe aux alentours de 30 m/s (10 à 11 Beaufort ou 108 km/h).
La première explication la plus plausible est le fait d'optimiser la capture de la force du vent. On entraîne alors les rotors électriquement pour faciliter le démarrage de l'installation. L'éolienne tourne ainsi pour pouvoir produire rapidement de l'énergie à la première brise.
sur un champ d'éoliennes arrétées faute de vent, on entraine quelques rotors électriquement, pas du tout pour dépenser du courant, mais pour qu'à la première brise l'éolienne puisse produire un peu d'énergie et ainsi à aider les autres à se mettre à la bonne vitesse.
Lorsque les éoliennes ne peuvent pas à être réutilisées, la priorité va au recyclage. Les métaux (acier, cuivre, fonte, aluminium) sont entièrement recyclés, et les matériaux composites sont pris en charge par des filières spécialisées dans le cadre d'une valorisation thermique ou énergétique.
Les inconvénients. Pollution visuelle et sonore. En seulement dix ans le parc éolien s'est massivement développé en France. Près de 8.000 éoliennes terrestres, réparties sur 1.380 parcs, sont sorties de terre.
Les inconvénients de l'énergie éolienne
L'un des inconvénients majeurs de cette énergie reste sa difficulté à la prévoir. En effet, les vents sont difficiles à anticiper et il faut savoir que, si une éolienne a besoin d'un vent minimum pour démarrer, elle s'arrêtera de fonctionner en cas de vents supérieurs à 90 km/h.
« Les pales, essentiellement composées de matériaux composites, sont les éléments des éoliennes les plus difficiles à recycler.
Aujourd'hui, c'est l'énergie solaire qui est à la tête du palmarès en ce qui concerne son rendement énergétique. Il s'agit de l'électricité verte par excellence.
Le rendement des moteurs électriques va jusqu'à 98%
De fait, la moyenne des moteurs thermiques affiche un rendement de 0% à 45%, contre 60% à plus de 90% pour la majeure partie des moteurs électriques. On admet désormais que le rendement de la plupart des moteurs électriques est supérieur à 90%.