Générateurs

Quel générateur choisir pour une éolienne ?

Encore peu connue il y a encore quelques décennies, l’énergie éolienne est désormais très célèbre, s’intégrant même dans le quotidien de nombreuses personnes. Cet engouement certain pour cette énergie renouvelable vient surtout du fait des nombreux avantages offerts par l’énergie éolienne, mais aussi et surtout, de la lutte de plus en plus urgente contre les énergies néfastes pour l’environnement et les gaz à effets de serre.

En termes d’énergie renouvelable, entièrement écologique et sans effets néfastes sur l’environnement, l’énergie éolienne figure en bonne place. Elle est produite grâce à la vitesse du vent. Cette production intègre de nombreux éléments techniques liés au fonctionnement des éoliennes, dont les générateurs. On vous dit tout au sujet des générateurs utilisés pour une éolienne.

Comment fonctionne un générateur d’éolienne ?

L’éolienne est en réalité alimentée par la force du vent qui est ensuite transformée en électricité grâce à un aérogénérateur. Le générateur en charge de la transformation du vent en électricité est situé dans le rotor de l’aérogénérateur. Il est considéré comme un alternateur parce qu’il produit en réalité du courant de type alternatif.

Le fonctionnement est basé sur un principe de champ magnétique. Celui-ci est créé par des aimants qui entrent en mouvements pendant que les pales commencent leur mouvement rotatif. Par conséquent, plus le champ magnétique est fort, plus le mouvement rotatif est rapide. Finalement, cela produit de l’électricité. Notons que le mouvement de la bobine change à chaque fois que le rotor fait demi-tour. 

Ce système de fonctionnement est quelque peu semblable au principe de portance des ailes d’un avion. L’énergie cinétique du vent créé agit sur les pales du rotor qui se mettent à tournoyer. L’air crée alors une action de suppression sur la face inférieure de l’aile et par ricochet, une aspiration au niveau de la face supérieure. Ainsi, les pales du rotor sont mises en mouvement pour que le vent puisse se transformer en un mouvement de rotation mécanique. Ce faisant, cet élément induit un axe dans la nacelle qui est relié à son tour à l’alternateur.

Il faut noter que la manière de placer le générateur dépend du type d’éolienne installé. Pour une éolienne verticale par exemple, le générateur est placé souvent en dessous du pylône. Il est placé au-dessus du mât, à l’arrière des pales quand il s’agit d’une éolienne horizontale.  

Les différents types de générateur 

Il existe une deux types de générateurs :

Les générateurs de courant continu

Les générateurs de courant continu sont des générateurs électrochimiques. Il s’agit notamment des batteries, des piles, mais aussi des cellules photovoltaïques souvent installées sur les panneaux solaires. Ce sont des générateurs qui sont chargés de convertir l’énergie mécanique en énergie électrique. Ils produisent un courant dont l’intensité est constante et une tension tout aussi constante.

Les générateurs de courant alternatif

Les générateurs de courant alternatif, encore appelés alternateurs, sont des appareils chargés de convertir l’énergie mécanique en énergie électrique. Pour cette transformation, ils se servent principalement du phénomène de l’induction électromagnétique. 

Généralement, les générateurs de courant alternatif sont présents dans les éoliennes, les dynamos de vélos ou encore dans les centrales électriques. Ils sont chargés de fournir un courant et une tension alternatifs dont la valeur est variable en fonction du temps et de la période.

Quelle différence entre générateur et génératrice ?

Une génératrice est en réalité une petite centrale électrique permettant à un particulier de produire de l’électricité sur place. Cette production vient compléter l’électricité déjà fournie par le réseau électrique. 

La génératrice est composée de deux éléments principaux : un alternateur et un moteur à combustion interne. Une génératrice fonctionne suivant le même principe qu’une grande centrale électrique : elle brûle du combustible pour donner naissance à un mouvement qui est en fait de l’énergie mécanique qui sera ensuite transformée en énergie électrique.

Le principe de fonctionnement d’un générateur, quelle que soit sa nature, repose sur l’induction électromagnétique. Le générateur est divisé en deux parties : une partie tournante et mobile appelée le rotor et une partie fixe appelée le stator. 

Le générateur, à la différence d’une génératrice, est un équipement chargé de produire du courant électrique. Il ne s’agit pas d’un équipement capable de créer de l’énergie électrique. Il est plutôt chargé de transformer une énergie, quelle que soit sa nature, en énergie électrique.

Quelle quantité d’électricité produit une éolienne ?

En réalité, la production d’électricité d’une éolienne dépend de nombreux paramètres :

  • La vitesse du vent : le vent est un élément déterminant qui influence grandement la production d’électricité des éoliennes. Pour fonctionner, une éolienne a besoin d’un minimum de vent. Elle s’arrête automatiquement de tourner si la puissance du vent excède 90 km/h.
  • La zone d’implantation des éoliennes
  • Le nombre de pales de l’éolienne : ce nombre varie d’un modèle à un autre. 03 pour certains, 02 pour d’autres.
  • La taille de l’éolienne et la hauteur à laquelle sont fixés les mâts,
  • Le diamètre du rotor
  • La masse volumique de l’air varie en fonction d’éléments comme la température ambiante, l’humidité de l’air ou encore la pression.
  • L’inclinaison des pales  qui peut être verticale ou horizontale
  • Le rendement électrique des aérogénérateurs de l’éolienne servant à transformer l’énergie mécanique en électricité
  • La limite du Betz dépend de la vitesse à laquelle le vent sort et rentre.

La capacité de production d’énergie électrique d’une éolienne domestique est exprimée en kWh. Il s’agit de la durée de la production multipliée par la puissance nominale de la production.

En réalité, la puissance nominale représente la quantité d’énergie électrique que l’éolienne est en mesure de produire en une heure. Celle-ci varie en fonction de la taille surtout de l’éolienne. Pour les petits modèles, cette puissance nominale est inférieure à 30 kilowatts. Une éolienne domestique peut en fonction de son modèle, mais aussi de son exposition au vent, développer une puissance électrique comprise entre 20 et 100 kilowatts. 

Une centrale éolienne peut fournir environ 1000 kWh/ a d’énergie électrique par m2 balayée. En revanche, une éolienne de MW pourra fournir près de 8 millions de kWh chaque année