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L'énergie éolienne : Définition
Commençons par la définition de l'énergie éolienne.
L'énergie éolienne est l'énergie obtenue en exploitant l'énergie du vent.
L'énergie du vent est exploitée à l'aide d'une structure appelée éolienne. Ces turbines convertissent l'énergie cinétique du vent en énergie électrique. On trouve souvent des éoliennes dans les régions vallonnées, les régions côtières et au large des côtes.
Comment les éoliennes exploitent-elles l'énergie du vent ?
Le vent qui souffle sur une éolienne fait bouger les pales, ce qui fait tourner le rotor. Ce rotor est relié à un générateur qui convertit l'énergie cinétique du rotor en électricité.
Uneturbine est une série de pales montées sur un arbre de rotor.
Technologies de l'énergie éolienne
La plupart des éoliennes appartiennent à l'une des deux catégories suivantes.
Éoliennesà axe horizontal (HAWT) : les éoliennes à axe horizontal sont les éoliennes "traditionnelles" : une grande tour avec une turbine à trois pales au sommet. Ces éoliennes fonctionnent face au vent (les pales sont tournées vers le vent). La majorité de l'énergie éolienne est produite à l'aide de turbines à axe horizontal.
Éoliennesà axe vertical (VAWT) : les éoliennes à axe vertical sont moins reconnaissables que leurs homologues à axe horizontal. Elles sont omnidirectionnelles et n'ont donc pas besoin d'être réglées en fonction de la direction du vent.
Il existe deux principaux types d'éoliennes à axe vertical : Savonius et Darrenius.
Les éoliennesSavonius utilisent le principe de la traînée pour convertir l'énergie du vent en électricité. Les pales fonctionnent comme une écope, emprisonnant le vent qui pénètre dans l'éolienne. Cela crée une traînée et force la turbine à tourner. Les turbines Savonius ne sont pas particulièrement efficaces ; elles ne peuvent convertir que 15 % de l'énergie éolienne disponible.
En revanche, les turbines Darrenius utilisent le principe de la portance pour convertir l'énergie du vent en électricité. Les pales peuvent être droites, courbes ou hélicoïdales. Les turbines à pales hélicoïdales captent plus d'énergie éolienne et augmentent leur efficacité.
Turbines | Avantages | Inconvénients | Plus approprié pour |
Éoliennes à axe horizontal |
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Éoliennes à axe vertical |
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Navires assistés par le vent
Il y a quelques centaines d'années, les navires (et donc le commerce mondial) dépendaient entièrement de la propulsion éolienne. L'invention de la machine à vapeur a révolutionné les transports. Mais aujourd'hui, les navires reviennent à leurs racines dans le but de réduire les émissions de carbone.
Les ingénieurs ont mis au point des voiles à rotor, qui fonctionnent grâce à l'effet Magnus. Elles peuvent réduire la consommation de carburant jusqu'à 20 %.
L'effet Magnus : un cylindre en rotation crée une force de levage lorsqu'il rencontre un flux d'air provenant du vent.
Cependant, la création de systèmes de propulsion éolienne présente quelques défis. Les voiles tournantes sont coûteuses et occupent beaucoup d'espace sur le pont. De plus, les navires commerciaux ne peuvent pas compter uniquement sur la propulsion éolienne.
Avantages de l'énergie éolienne
Énergie propre et renouvelable : la production d'électricité à partir de l'énergie éolienne ne libère pas de gaz à effet de serre ou d'autres polluants nocifs dans l'atmosphère. Les vents ne s'arrêtent jamais de souffler, leur énergie peut donc toujours être exploitée.
Rentable : l'électricité produite par les éoliennes est l'une des sources d'énergie les moins chères qui soient. De plus, le vent étant gratuit, les prix de l'électricité ne sont pas soumis aux variations du coût des combustibles.
Emplois : la fabrication, l'installation et le fonctionnement des services d'appui des éoliennes créent de nombreux emplois.
Aux États-Unis, l'industrie de l'énergie éolienne représente 100 000 emplois.
Peu d'entretien : une fois construites, les éoliennes ont rarement besoin d'être entretenues.
Efficace : les parcs éoliens fonctionnent avec un rendement élevé, convertissant jusqu'à 50 % de l'énergie éolienne en électricité. Cela ne semble pas très impressionnant, mais on n'est pas loin du niveau théorique maximal de 59 % d'efficacité.
Inconvénients de l'énergie éolienne
Fiabilité : le vent n'est pas fiable. Il n'y aura pas beaucoup d'électricité produite par temps calme !
Pollution sonore et visuelle : les pales des éoliennes sont souvent bruyantes, ce qui a un impact sur les résidents et la faune. Certaines personnes considèrent les éoliennes comme une horreur, qui gâche le paysage naturel.
Faune : des oiseaux et des chauves-souris ont été tués en volant dans les pales des éoliennes.
Les promoteurs qui souhaitent obtenir un permis de construire pour un parc éolien au Royaume-Uni doivent réaliser des études écologiques avant de commencer la construction.
L'énergie éolienne au Royaume-Uni
Le Royaume-Uni met à profit son climat venteux et se place à l'avant-garde de la production d'énergie éolienne.
Le Royaume-Uni est le pays le plus venteux d'Europe, ce qui en fait l'endroit idéal pour la production d'énergie éolienne.
Depuis 2009, la production d'électricité à partir de l'énergie éolienne a augmenté de 715 %. En 2020, l'énergie éolienne représentait à elle seule 24 % de la production totale d'électricité (y compris l'électricité produite à partir de combustibles fossiles !).
Seulement 20 000 personnes vivent dans les îles Orcades en Écosse. Cependant, ces minuscules îles abritent plus de 500 éoliennes - dont un parc éolien commercial et de nombreuses éoliennes à l'échelle domestique. Ainsi, les îles Orcades peuvent produire plus de 100 % de leurs besoins en énergie à partir de sources renouvelables. L'électricité excédentaire est vendue au réseau britannique, qui est relié aux îles Orcades par des câbles sous-marins.
Parcs éoliens en mer
Le Royaume-Uni possède plus de parcs éoliens en mer que n'importe quelle autre nation, et s'enorgueillit d'avoir le plus grand parc éolien du monde au large de la côte du Yorkshire. Hornsea One abrite 174 turbines, avec une capacité de production de 1218 MW (mégawatts).
Faits amusants sur l'énergie éolienne
Une seule rotation d'une éolienne peut alimenter un ménage britannique moyen pendant toute une journée.
L'éolienne offshore moyenne mesure 129 mètres de haut.
Si tu es un fan des éoliennes, tu vas adorer le parc éolien de Logie en Écosse. Son itinéraire circulaire à travers le parc éolien est adapté aux randonneurs, aux cyclistes et même aux chevaux.
L'énergie éolienne est utilisée depuis des milliers d'années. Les moulins à vent exploitaient la force du vent pour moudre le grain en farine.
La Journée mondiale du vent a lieu chaque année le 15 juin. N'oublie pas de l'ajouter à ton calendrier !
J'espère que cet article t'a expliqué ce qu'est l'énergie éolienne. C'est une source d'énergie propre et rentable, mais elle peut être peu fiable et avoir un impact sur la faune et la flore. Le Royaume-Uni obtient près d'un quart de son électricité grâce à l'énergie éolienne et possède plus de parcs éoliens en mer que n'importe quel autre pays.
L'énergie éolienne - Points clés
- L'énergie éolienne est obtenue en exploitant l'énergie du vent. Les turbines sont utilisées pour convertir l'énergie cinétique du vent en énergie électrique.
- Il existe deux types d'éoliennes. Les éoliennes à axe horizontal sont de grandes structures capables de produire beaucoup d'électricité. Les éoliennes à axe vertical produisent moins d'électricité, mais peuvent convertir l'énergie du vent provenant de toutes les directions.
- L'énergie éolienne présente de nombreux avantages, notamment une énergie propre, un bon rapport coût-efficacité, la création d'emplois, des besoins d'entretien réduits et une grande efficacité.
- Les inconvénients de l'énergie éolienne sont le manque de fiabilité, la pollution sonore et esthétique, et les dommages causés à la faune et à la flore.
- Le Royaume-Uni tire 24 % de son électricité de l'énergie éolienne. C'est également dans ce pays que l'on trouve le plus grand nombre de parcs éoliens en mer, ainsi que le plus grand parc éolien au monde, Hornsea One.
1. BP, Explication sur l'éolien offshore au Royaume-Uni, 2022
2. Enel Green Power, Tous les avantages de l'énergie éolienne, 2022.
3. Energy.Gov, Avantages et défis de l'énergie éolienne, 2022.
4. Gemma N. Thomas, L'énergie éolienne au Royaume-Uni : June 2021, Office for National Statistics, 2021.
5. Fondation Solar Impulse, Voiles de rotor, 2022
6. 4C Offshore, Les parcs éoliens offshore au Royaume-Uni, 2022.
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