Contenu
- Comment fonctionnent les éoliennes modernes
- Comment mesurer la capacité de production
- Considérations de conception pour les parcs éoliens
- Avantages et inconvénients de l'énergie éolienne
L'énergie dans le vent provient du chauffage solaire inégal de l'atmosphère. L'utilisation du vent pour l'énergie remonte aux premiers voiliers. Sur la terre ferme, les éoliennes ont appliqué le principe des voiles sur un arbre rotatif afin de récupérer l’énergie mécanique du vent afin de fournir de l’énergie mécanique. Les petites éoliennes installées sur les fermes alimentent des pompes à eau, et certaines ont été couplées à des générateurs automobiles pour générer de l'électricité sur la ferme avant la construction du réseau de distribution électrique. De grandes éoliennes alimentent maintenant ce réseau.
Comment fonctionnent les éoliennes modernes
Les composants de base d'une éolienne moderne comprennent les pales du rotor montées sur un arbre à basse vitesse et une boîte de vitesses reliant l'arbre à basse vitesse à un arbre à grande vitesse, qui fait tourner une génératrice. Un frein protège le système contre les vitesses excessives dans des vents de plus de 88 km / h. Il n'y a pas de turbine réelle. Le système repose sur une grande tour dotée d'un "mécanisme de lacet" permettant de contrôler l'orientation de la turbine, comme décrit par le ministère de l'Énergie. Un anémomètre mesure la vitesse du vent et un contrôleur démarre ou arrête le système en fonction de la vitesse du vent mesurée.
Comment mesurer la capacité de production
La taille des éoliennes varie en fonction de l'application, allant de maisons individuelles à des turbines de services publics installées dans des parcs éoliens. La Wind Energy Foundation explique comment la capacité de production varie en fonction de la superficie en pieds carrés de la zone balayée par les rotors, de la vitesse du vent et même de la densité de l'air due aux variations de température et d'altitude. L'énergie disponible dans le vent augmente du cube de la vitesse, c'est-à-dire qu'une multiplication par deux de la vitesse du vent produit huit fois plus de puissance. La mesure la plus précise de la capacité d'une éolienne sur un site donné est le "rendement spécifique" produit par une éolienne au cours d'une année.
Considérations de conception pour les parcs éoliens
La sélection et la conception d'un parc éolien nécessitent de nombreuses étapes et considérations, telles que décrites par la World Wind Energy Association. Viennent d'abord les problèmes juridiques tels que les permis, puis les problèmes de site, tels que la quantité de vent et la qualité du sol pour supporter les tours d'éoliennes et la proximité physique des réseaux électriques existants. Les terres doivent être louées et des contrats doivent être conclus pour vendre l'électricité produite par l'installation. Bloomberg Business fait état d'une capacité de production éolienne inutilisée en Chine, faute de capacité des réseaux à accepter l'énergie produite par les installations situées dans des sites autrement prometteurs, en fonction des vents disponibles.
Avantages et inconvénients de l'énergie éolienne
Le principal avantage de l’énergie éolienne est la disponibilité de l’énergie libre provenant de l’air en mouvement, sans créer de pollution due à la combustion de combustible. Le principal inconvénient est le manque de fiabilité des vents. lorsque le vent ne souffle pas, l'investissement dans les turbines ne porte pas ses fruits et le réseau doit fonctionner autour d'une alimentation électrique intermittente. Les systèmes qui ne sont pas sur le réseau électrique ont besoin d'un périphérique de stockage, tel qu'une batterie, pour conserver l'énergie générée lorsqu'il n'y a pas suffisamment de vent. National Geographic fait état de problèmes avec des turbines tuant des animaux sauvages ailés et de difficultés à adopter de nouveaux modèles pour les résoudre. Le bruit et même les ombres des turbines posent également des problèmes.