Les éoliennes : historique, fonctionnement, modélisation,...

Résumé du document

TPE sur les éoliennes contenant une histoire de l'énergie éolienne, une étude de cette énergie et de son fonctionnement. Les avantages et inconvénients ainsi que la modélisation d'une éolienne et son étude caractéristique.

Extraits

[...] Ceci est dû au rendement propre de chaque étape de conversion d'énergie : Hélice multiplicateur générateur redresseur, stockage, distribution On considère le rendement entre 50 55% (0,25V3) pour une éolienne industrielle et 40 25% (0,15V3) pour une éolienne artisanale. III_ Avantages et inconvénients : Une énergie d'avenir ? Les inconvénients : Les principaux arguments qui vont à l'encontre de l'installation d'éoliennes sont le bruit et l'esthétique. L'implantation des éoliennes entraîne des installations de grandes dimensions, construites pour plusieurs décennies (il faut entre 7 et 12ans pour rentabiliser le projet). D'autant plus que les éoliennes doivent être exposées au vent, sur un point haut du territoire, c'est-à-dire visible de loin. [...]

[...] Ainsi l'histoire de l'énergie éolienne a pour une grande partie été influencée par des facteurs extérieurs, tels l'apparition de la machine à vapeur, la distribution généralisé d'électricité, la crise énergétique de 1973. Enfin plus récemment, les accords de Kyoto devraient être le moteur principal du développement des éoliennes. II_ Le vent au service de l'énergie : la puissance théorique. A l'origine, l'énergie éolienne provient du soleil. Le flux de rayonnement solaire échauffe inégalement les masses d'air de l'atmosphère, provoquant ainsi des mouvements de masse d'air entre les zones de températures (donc de pression) différentes. Environ de l'énergie solaire x 1024 Joules / an) est transformé en énergie cinétique des vents. [...]

[...] Les éoliennes tournent grâce à la masse d'air qui les traverse et un m3 d'air pèse 1,225kg. Pour une surface de un m2 et un vent d'1 le débit est de 1m3/s, soit 1,225kg par seconde. Remarque : Les masses en mouvements possèdent une énergie cinétique : Ec = mV2. Ainsi, une masse de 1kg lancée à 1 m/s possède une énergie cinétique de Ec = mV2 = 0,5J. (Il faut 4186 J pour augmenter de un kg d'eau). La puissance qui s'exprime en Watt est alors : 1 J / s = 1 W Une surface de 1 m traversée par un vent de 10 est traversée par 10 m3 soit 12,25kg. [...]

[...] Les danois vont alors excellés dans ce domaine, et prés de 60% des éoliennes californiennes sont importés d'Europe. Aujourd'hui Dans les années 90, l'Allemagne devient la première puissance éolienne au monde. Et contribue à relancer un marché qui, depuis lors, a connu un développement spectaculaire et ininterrompu. Le rythme de ce développement n'a cessé de s'accélérer, dépassant souvent les prévissions optimistes des spécialistes du secteur. L'European Wind Energy Association (EWEA), association européenne engagée dans la promotion de l'énergie éolienne en Europe avait fixé comme objectif en 1991, l'installation de 4000MW à l'aube de k'an 2000. [...]

[...] En Octobre 1973 se produit un événement majeur dans l'histoire de l'énergie éolienne, mais aussi pour l'ensemble du secteur des sources d'énergie renouvelables. En représailles au déclenchement de la guerre du Yom Kippour, les pays arabes exportateurs de pétrole décident de réduirent considérablement leurs exportations. Les cours de l'or noir atteignent rapidement des sommets. L'Europe et les Etats-Unis réagissent et lancent des programmes de développement de l'énergie renouvelable. Ce sont alors les américains qui dominent la recherche. Ce sont les colons espagnols qui introduisent les premiers moulins à vent dans le nouveau monde au XVIe siècle. [...]