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L’énergie éolienne, c’est quoi aujourd’hui ?

Descendante directe du moulin à vent du Moyen Âge, l’énergie éolienne, deuxième énergie la plus anciennement exploitée par l’homme après le feu, et forme indirecte d’énergie solaire, s’impose aujourd’hui de plus en plus comme une référence en matière de production d’électricité. Découvrez la définition précise de ce qu’est l’énergie éolienne et les différents types d’installations qui existent.
 

Sommaire :

Définition de l’énergie éolienne

En quelques mots, la définition de l’énergie éolienne (du nom grec Éole, le Dieu des vents) est on ne peut plus simple puisqu’il s’agit de l’énergie produite par le vent. Mais dans les faits, comprendre comment fonctionne réellement cette énergie renouvelable de plus en plus exploitée pour produire une électricité verte à grande échelle, se révèle bien plus complexe que prévu.

En effet, nous sommes désormais bien loin des premiers navires à voile, des moulins à vent d’antan ou encore des ballons dirigeables… Pour autant, l’énergie éolienne, par définition, fonctionne autour d’une matière première, le vent, disponible gratuitement aux quatre coins du monde et garantit toujours une exploitation qui n’émet aucun gaz à effet de serre. En dépit du fait qu’elles font partie de notre vie quotidienne, nous savons finalement peu de choses du fonctionnement des éoliennes et de leur rotor. Il est temps d’y remédier !

rotor éolienne définition

L’anatomie d’une éolienne

Le premier élément à connaître à ce sujet, c’est qu’il existe deux types d’éoliennes : celles qui produisent de l’électricité sont appelées aérogénérateurs et celles qui pompent directement de l’eau éoliennes de pompage.
 

Le principe de fonctionnement de l’énergie éolienne est ensuite relativement simple à comprendre, puisqu’il repose essentiellement sur un bon assemblage des divers éléments qui composent la structure d'une éolienne. Ce sont les suivants :
 

  • 2 à 3 ailes, pouvant mesurer chacune de 30 à 120 mètres et tournant autour d’un rotor d'éolienne à axe horizontal à raison de 10 à 25 tours par minute ;
  • Une tour ou un mât qui peut être créé à partir d’assemblage de croisillons métalliques, en métal ou encore en béton ;
  • Une partie électrique pour les machines destinées à produire de l’électricité. À noter que, pour les éoliennes de pompage, c’est la force mécanique transmise au rotor de la structure qui permet à la structure de fonctionner.
     

En pratique, le vent fait donc tourner les pales ou les ailes, qui font elles-mêmes tourner le générateur de l’éolienne. Dès lors, le générateur transforme l’énergie mécanique du vent en énergie électrique, ensuite dirigée vers le réseau ou vers des batteries de stockage, après avoir été traitée grâce à un convertisseur. Ce dernier fait alors passer la tension de l’électricité produite de 690 volts à 20 000 volts en moyenne.
 

Dans le détail, l’énergie produite par une éolienne dépend, par définition, de trois paramètres principaux :

  • la forme et la longueur des pales ;
  • la vitesse du vent ;
  • la température, qui influe sur la densité de l’air.
     

Une éolienne peut ainsi produire jusqu’à quatre fois plus si l’aile est deux fois plus grande et huit fois plus si la vitesse du vent double.
 

On notera enfin que l’éolienne, avec son rotor et tous ses autres composants, peut être utilisée de deux manières principales :

  • pour la conversion en énergie mécanique (faire avancer un véhicule, pomper de l’eau ou faire tourner la meule d’un moulin) ;
  • pour la production d’énergie électrique, qui peut être consommée localement ou injectée sur le réseau.

Une énergie éolienne qui prend plusieurs formes

rotor éolienne définition - Une énergie éolienne qui prend plusieurs formes

Les éoliennes terrestres et offshores

Si l’on parle aujourd’hui de l’essor de l’énergie éolienne, au singulier, il faut pourtant bien comprendre que ce secteur se compose de différents types de producteurs d’énergie. Toutes les éoliennes sont loin de se ressembler ! Dans un premier temps, fonctionnant de la même manière, mais reposant sur un design différent, il convient de distinguer :

  • les éoliennes à axe horizontal, les plus répandues grâce à la stabilité de leur structure ;
  • les éoliennes à axe vertical, plus onéreuses, mais qui s’adaptent plus facilement à des zones de vent irrégulier, et qui sont principalement utilisées dans des zones où l’espace disponible est limité.
     

Dans un second temps, il convient de séparer éolienne onshore (ou terrestre) et éolienne offshore (ou en mer). Les premières sont installées sur la terre ferme et permettent de convertir l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique, puis en énergie électrique grâce au générateur.
 

Les secondes fonctionnent exactement sur le même principe, à l’exception près qu’elles sont implantées en mer, à environ 10 kilomètres des côtes et à des profondeurs pouvant aller jusqu’à 25 ou 30 mètres. Ces éoliennes sont raccordées au réseau terrestre par un câble sous-marin.
 

D’autres types d’éoliennes existent également :

  • Les hydroliennes, des éoliennes particulières qui fonctionnent sous l’eau en utilisant l’énergie des courants marins.
  • Les éoliennes de pompage, à la puissance beaucoup plus grande, qui ont pour fonction d’utiliser la force motrice du vent pour actionner une pompe à eau.
  • L’éolien urbain, concept consistant à installer et exploiter des éoliennes en ville, tend à se développer en vue de proposer une production d’électricité décentralisée.
     

Actuellement, les éoliennes, onshore comme offshore, sont le plus souvent regroupées en parcs, aussi appelés fermes éoliennes. Une ferme éolienne se définit comme un espace constitué de 3 à 10 machines distantes entre elles d’au moins 200 mètres. Bon à savoir, selon l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ou ADEME), un parc éolien de 10 MW, soit 4 éoliennes de 2,5 MW, produirait l’équivalent des besoins en électricité (hors chauffage) de 5 650 foyers.
 

Le cas des éoliennes domestiques

Et justement, si au sein même de votre foyer vous envisagez de miser sur une éolienne pour vous fournir en électricité, sachez que la tendance se développe considérablement. De plus en plus de particuliers installent ainsi de petits équipements capables de réduire leur facture énergétique, notamment grâce à un rotor d’éolienne dont la taille est adaptée à leurs besoins.
 

Ces éoliennes domestiques ont une puissance comprise entre 100 W et 20 kW. Pour déterminer la puissance nécessaire, divisez votre consommation annuelle d’électricité exprimée en kWh par 1 000. Par exemple, si votre foyer consomme 5 000 kWh par an, une éolienne d’une puissance de 5 kW devrait être suffisante. En tournant à vitesse nominale pendant 1 000 heures dans l’année, elle saura alors couvrir vos besoins, notamment les 584 kWh de votre réfrigérateur, les 406 kWh de votre lave-linge ou encore les 312 kWh de votre lave-vaisselle.
 

Les éoliennes domestiques coûtent en moyenne entre 10 000 et 15 000 euros. Le prix peut toutefois monter jusqu’à 40 000 euros pour l’installation d’une machine capable d’autosatisfaire la consommation électrique totale d’une maison. Côté légal, sachez qu’en France, pour l’installation d’éoliennes sur un mât de moins de 12 mètres, il n’est pas obligatoire d’obtenir un permis de construire. Une simple déclaration de travaux suffit.
 

Aussi, il est bon de savoir que l’électricité que vous produisez grâce à votre éolienne domestique peut être stockée, pour s’adapter au fait que vous ne consommez pas toujours de l’énergie au moment exact où vous en produisez. Cela devrait vous permettre de voir le montant de vos factures baisser encore plus !

L’énergie éolienne sur la durée, ça donne quoi ?

Quelle durée de vie pour une éolienne ?

Parmi les idées reçues qui marquent encore les esprits au sujet du bon fonctionnement de l’énergie éolienne, on retrouve le fait que les structures ne fonctionnent pas tout le temps. Ce à quoi les experts répondent que les éoliennes sont installées dans des zones choisies spécifiquement pour qu’elles produisent de l’électricité 80 % du temps. Et, à cela, on peut ajouter que non seulement elles fonctionnent donc tout le temps ou presque, mais, en plus, elles durent longtemps !

rotor éolienne définition - Une énergie éolienne qui prend plusieurs formes - L’énergie éolienne sur la durée

En effet, alors que l’on estimait généralement que ces équipements avaient une durée de vie de 15 à 20 ans, deux chercheurs britanniques de l’Imperial College de Londres ont récemment publié une étude dans la revue Renewable Energy : ils y sont parvenus à la conclusion que les éoliennes terrestres bénéficient en réalité d’un cycle de vie plus long, autour de 25 ans. Au final, ils estiment donc que ces appareils sont exploitables pendant une durée de 20 à 30 ans. Du côté des éoliennes offshores ou marines, le vent étant moins turbulent, leur espérance de vie est encore supérieure à celle des éoliennes terrestres.
 

Si, en vieillissant, les turbines produisent moins, les progrès techniques tendent aujourd’hui à se multiplier pour augmenter toujours plus leur durée de vie, les plus modernes ayant indéniablement une durabilité supérieure aux tout premiers modèles. De quoi bien montrer que les énergies renouvelables sont un investissement durable !

Choisir l’offre énergétique qui vous convient le mieux

Pour savoir si un projet éolien pourrait convenir à votre foyer, il est important de bien évaluer votre consommation dans un premier temps. Pour ce faire, il vous est conseillé de simuler vos consommations pour découvrir quelle est l’offre d’abonnement la plus adaptée à vos besoins et à vos envies, tout en vous permettant de faire des économies. Par ailleurs, sachez que, au cours des deux dernières décennies, les fournisseurs français d’énergie, dont Total Direct Energie, se sont investis dans les énergies renouvelables, en garantissant une électricité propre 100 % renouvelable d’origine uniquement éolienne et solaire.
 

Découvrez l’offre verte de Total Direct Energie

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