Puissance de l`éolienne et vitesse du vent - Jouy-en

Puissance de l’éolienne et vitesse du vent
D’après http://www.racines49.org/
Pour commencer à produire de l'énergie, une éolienne exige
une vitesse de vent minimale, dite vitesse de démarrage. Pour
la plupart des éoliennes modernes, cette vitesse de vent est de
4 m/s (14,4 km/h).
Quand le vent augmente, la production augmente avec le cube de la vitesse du vent (voir plus
haut). Pour une certaine vitesse de vent (dite vitesse nominale), la puissance qui arrive sur la
génératrice est égale à la puissance maximale de cette génératrice. Il faut donc limiter la
puissance pour éviter que la génératrice ne soit détruite. La vitesse de vent nominale est de 12
m/s (43 km/h) pour les éoliennes modernes.
Quand le vent est trop violent (tempête), l'éolienne doit être arrêtée : c'est la vitesse d'arrêt, en
général de 25 m/s (90 km/h). On pourrait produire de l'énergie dans des vents plus élevés, mais
au prix de renforcements de structure pour un gain somme toute faibles (quelques heures par an
de production).
Pour les vitesses de vent comprises entre la vitesse nominale et la vitesse d'arrêt, la production
est constante, égale à la puissance de la génératrice. La puissance est régulée au niveau du
rotor, soit par calage variable des pales (le procédé le plus courant pour les grandes éoliennes),
soit par décrochage aérodynamique.
Sur un site avec une vitesse moyenne annuelle de 7 m/s, le nombre d'heures de fonctionnement
d'une éolienne (donc le temps pendant lequel la vitesse du vent est comprise entre 4 et 25 m/s)
est de plus de 7 000 heures par an. L'éolienne produit donc de l'énergie 80% du temps.
Dans le domaine de l'énergie, il est d'usage de comparer la production annuelle d'une source
d'énergie à la puissance maximale qu'elle peut fournir (si elle fonctionnait 100% du temps à
puissance maximale). Or une éolienne a une production variable au cours du temps. Sur un site
à 7m/s moyen, la production annuelle d'une éolienne est d'environ 25% de l'énergie maximale
qu'elle pourrait produire : c'est le facteur de capacité. En France (comme en Allemagne), on
utilise la notion d'"heures pleine puissance" qui est égal au facteur de capacité multiplié par 8760
heures (nombre d'heures dans une année). Ce qui n'a rien à voir avec le temps de
fonctionnement de l'éolienne (qui est de plus de 7 000 heures par an).
On peut le dire autrement : au total l’éolienne produit la même quantité d'électricité que ce qu'elle
produirait si elle tournait à sa pleine puissance pendant environ un quart du temps, soit un
peu plus de 2.000 heures sur les 8.760 que compte une année.
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