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).
L'éolienne, une centrale électrique miniature
Pour démarrer, une éolienne a besoin d'une vitesse de vent minimale, de l'ordre de 10-15 kilomètres/heure. Mais l'éolienne a aussi une limite supérieure : 90 kilomètres/heure, parfois plus sur certains modèles récents.
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.
Une durée de vie entre 15 et 30 ans
Mais cet enthousiasme a bien évidemment son revers : la faible espérance de vie des éoliennes, couplée à l'augmentation constante de la taille et de la puissance des machines qui nécessitent toujours plus de matériaux.
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.
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.
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.
Chacune des trois pales mesure 45 mètres de long et pèse sept tonnes. Le poids du moyeu est de 20 tonnes tandis que celui de la nacelle est de 90 tonnes.
Un investissement
Rien que pour les composants, les prix varient énormément : Il faut compter autour de 10 000 € pour une éolienne domestique de 1 kW. Le prix d'une éolienne domestique de 10 kW est d'environ 50 000 €. Les travaux de raccordement au réseau EDF peuvent coûter entre 1 000 € et 3 000 €.
« Les pales, essentiellement composées de matériaux composites, sont les éléments des éoliennes les plus difficiles à recycler.
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.
Caractéristiques d'une éolienne terrestre:
Puissance : entre 1,8 et 3 MW. Diamètre du rotor : entre 80 et 110 m. Hauteur du mât : 80 à 100 m. Hauteur totale : entre 120 et 155 m.
Le nombre de trois pales est donc le meilleur compromis entre fiabilité technique, rendement, coût et nuisance sonore réduite.
Il n'est en aucun cas possible d'abandonner des éoliennes sur le territoire français. Oui, les éoliennes sont très largement recyclables et recyclées ! Aujourd'hui, environ 90% d'une éolienne est recyclable, et ses différentes composantes sont prises en charge par des filières de revalorisation.
Rigides ou déformables selon la technologie retenue, elles peuvent mesurer de 23 à 45 mètres de long, voire 60 mètres et plus.
En effet, la vitesse en bout de pale est de : vitesse de rotation fois deux pi fois rayon de l'hélice. Pour un hélice de 2 mètres de diamètre tournant à 2400 tours/minute (40 tours/seconde), la vitesse en bout de pale est de : 40*2* π *1 = 251.2 m/s, soit : 904.32 km/h !
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.
L'éolien profite de la hausse des cours
Mais cette nouvelle rentabilité ne vient pas de nulle part. Elle tient en fait dans l'explosion du prix "spot" de l'électricité, qui est passé d'environ 50 euros le MWh en moyenne à plus de 250 euros aujourd'hui.
Faut-il faire une déclaration de travaux pour l'installation d'une éolienne ? Si votre éolienne mesure moins de 12 mètres de haut, vous pouvez l'implanter sur votre terrain sans autorisation préalable. Vous n'avez pas besoin également d'obtenir un permis de construire.
Actuellement la plupart des éoliennes sur le territoire français ont une puissance de 2MW. Leur fondation accueille une masse de béton d'environ 600 tonnes. Pour les éoliennes de nouvelles générations de 3MW, la masse de béton est environ de l'ordre de 800 tonnes.
Le diamètre d'un rotor d'éolienne standard atteint 70 mètres la vitesse en bout de pale est donc extrêmement importante, de l'ordre de 300 km/h.
Les matériaux composites utilisés pour la fabrication des pales sont des mélanges de fibre de verre, de fibre de carbone, de résines polyester ou de résines d'époxy.
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.
Le moteur de l'éolienne permet de produire de l'électricité à partir de l'énergie du vent. Il est composé d'un rotor et d'un générateur.
Il consiste tout simplement d'une boule située sur une bague. La boule est couplée à un interrupteur par une chaîne. Si l'éolienne commence à vibrer, la boule tombera de la bague et l'éolienne sera arrêtée.