Comment ça marche ?

Un parc éolien est constitué de plusieurs éoliennes. Une éolienne, également appelée aérogénérateur, est un concentré de plusieurs technologies de pointe alliant mécanique, électronique, informatique, matériaux composites…

Composition d’une éolienne

Une éolienne implantée à terre (onshore) est composée de trois parties principales :

  • Le mât : le plus souvent métallique et de forme conique, il est principalement de couleur blanche et répond aux exigences aéronautiques. Il mesure de 40 à 110 m de haut, pour un diamètre à la base de 4 à 7 m. Il comprend une ouverture au niveau du sol pour permettre l’accès aux différents équipements. Il place le rotor en hauteur, là où les vents sont les plus forts, et permet d’avoir une grande longueur de pale.
  • Le rotor : il est constitué de trois pales en matériau composite de 25 à 60 m de long, reliées par un moyeu. Le rotor s’oriente de lui-même sur 360° pour rester face au vent et permettre une production maximale d’électricité. La hauteur en bout de pale varie entre 90 et 150m pour les plus grandes éoliennes. Les pales d’une éolienne tournent en moyenne à une vitesse de 10 à 20 tours par minute.
  • La nacelle pivotante : située au sommet du mât, elle abrite le générateur qui transforme l’énergie mécanique du vent en énergie électrique. La nacelle s’oriente de manière autonome en fonction de la direction du vent. L’accès à la nacelle se fait par une échelle et/ou un monte-charge situé à l’intérieur du mât.

La principale caractéristique d’une éolienne est sa puissance ou sa capacité. Elle se mesure en kilowatts (kW) ou en mégawatts (MW). Les éoliennes principalement installées aujourd’hui oscillent entre 850 kW et 3 000 kW (soit 3 MW). L’énergie produite par l’éolienne au cours de son exploitation se mesure en kilowattheures (kWh) et dépend principalement de la vitesse du vent.

Le principe de fonctionnement est simple : la force du vent fait tourner les pales et entraine le rotor qui transmet l'énergie reçue à un générateur qui produit de l'énergie électrique. Cette dernière est acheminée par un câble électrique souterrain au réseau public d’électricité.

La transformation du vent en électricité

La différence de pression entre les deux faces de la pale crée une force aérodynamique qui met le rotor en mouvement. Ce mouvement est généralement accéléré par un multiplicateur et l’énergie mécanique transmise par le multiplicateur est transformée en énergie électrique par le générateur.

Le rotor du générateur tourne à grande vitesse et produit de l’électricité à une tension d’environ 690 volts. Cette électricité ne peut être utilisée directement. Elle est traitée grâce à un convertisseur, puis sa tension est augmentée à 20 000 volts par un transformateur.

Les éoliennes sont fixées au sol grâce à des fondations en béton armé, souvent circulaires, recouvertes de terre ensemencée. Elles sont interconnectées entre elles par des câbles électriques enterrés : le réseau électrique inter-éolien.

Chaque éolienne est raccordée à un poste de transformation situé à l’intérieur du pied du mât. L’énergie électrique produite est diffusée vers le réseau public de distribution par l’intermédiaire d’un poste de livraison.

Un système informatique, couplé au réseau téléphonique, permet le suivi et le contrôle à distance de chacune des éoliennes du parc.

Quelques chiffres

Pour démarrer, une turbine nécessite un vent minimum de 12 à 15 km/h. Pour que la machine produise à pleine puissance, les vents doivent aller de 45 km/h à 90 km/h. Au-delà de 90 km/h, la turbine est arrêtée et se met en protection pour des raisons de sécurité.

Pour 1 MW de puissance installée, la production annuelle moyenne d’une ferme éolienne détenue par le Groupe peut varier de 1,6 à 3,7 GWh, selon les qualités du site (conditions de vent) et du type des machines (courbe de puissance et disponibilité) et couvre les besoins en électricité de 600 à 1 500 foyers (1).
(1) Hypothèse de calcul : un foyer consomme environ 2 500 kWh/an hors chauffage.

Les éoliennes sont de plus en plus performantes : leur puissance moyenne augmente régulièrement et les turbiniers améliorent sans cesse les machines. Des progrès technologiques significatifs ont été réalisés au cours des dix dernières années. En 1999, il fallait 30 éoliennes pour constituer un parc de 12 MW. En 2009, seules 4 suffisaient.