C'est les Watts qu'elle préfère!
(Extrait de La Vie électrique, No 304, janvier 1999)
    Elle est «dans le vent» et se met vite «au courant». Il s'agit bien sûr de l'éolienne. Il en existe de nombreux modèles. Ces drôles de «moulins» vous... soufflent leur secret.
    A ujourd'hui, l'effort est porté vers le «grand éolien», c'est-i-dire que l'électricité produite est écoulée sur le réseau national (par opposition au petit éolien qui alimente en électricité des sites isolés, non raccordés au réseau), et doit donc répondre à des normes strictes.
    Il faut aussi produire moins cher pour pouvoir se rapprocher le plus possihle du prix du kWh hydraulique ou nucléaire. Le regain d'intérêt pour l'énergie éolienne, qui date des années 80 d'une façon générale en Europe et des années 90 en France (parce que surcapacitaire en énergie, grâce a son parc nucléaire et hydro électrique), a ouvert le porte-monnaie des investisseurs et stimulé l'imagination des industriels. Ainsi, plusieurs modèles d'éoliennes marquent de leur empreinte les paysages européens: à deux ou trois pales, à axe vertical ou horizontal, au sommet d'un mât de 30, 50 ou 90 mètres de haut, avec une sorte de grosse «boîte» à l'arrière de l'hélice (la nacelle).

Le principe de l'éolienne
    Les systèmes à ailes ou à pales tournantes convertissent l'énergie cinétique du vent (sa vitesse) en énergie mécanique disponible sur un axe. La rotation de cet axe anime une génératrice qui produit de l'électricité. Le principe de l'éolienne se résume donc en un système (un couple rotor-génératrice) qui, à partir d'une énergie extrêmement variable (le vent), devra produire une énergie électrique présentant des caractéristiques constantes.

Les génératrices
    Elles permettent de transformer l'énergie mécanique de rotation en énergie électrique. La fréquence du courant qu'elles délivrent est directement fonction de la vitesse de rotation de l'axe. La principale difficulté est donc d'obtenir la fréquence constante de 50Hz imposée par le réseau électrique à partir de l'énergie variable du vent. Comme on ne peut domestiquer le vent, il ne reste que deux solutions: réguler la vitesse de rotation de l'axe ou modifier le courant à la sortie de la génératrice pour qu'il soit aux normes EDF. Dans le premier cas, on fixe la vitesse du rotor, par exemple à 30 tours/min. Il est en effet difficilement concevable de faire tourner heaucoup plus vite les immenses rotors des éoliennes, essentiellement pour des raisons de résistance mécanique. Puis un multiplicateur boîte de vitesses élève la fréquence de rotation à 1 500 tours/min, vitesse nécessaire pour qu'une génératrice quadripôle de type asynchrone (fréquence constante) délivre de l'électricité à une fréquence de 50 Hz.
    Dans le second cas, le rotor ne tourne pas à une vitesse fixe. Il est en prise directe avec la génératrice à vitesse variable, qui produira de l'électricité; ce qui nécessitera des systèmes électroniques pour faire du courant continu et ensuite du courant alternatif.

Encart 1
    L'énergie éolienne est une énergie renouvelable et propre. Sachez qu'utiliser une éolienne de 300 kw qui produit sur un an environ 600 000 kWh, permet d'éviter une pollution équivalant à 2,3 t de S02, 350 t de C02 , 180 kg de particules dans l'air et 18 t de cendres et de poussières d'une centrale au charbon.

Une éolienne comment ça marche?
(Schéma EDF...)
    Le monde des aérogénérateurs est dominé par l'éolienne à axe horizontal. Lorsque le vent entraîne les pales (1), elles font tourner l'arbre lent (2), le multiplicateur (3), l'arbre rapide (5) et, finalement, la génératrice (6). Le multiplicateur (3) est un train d'engrenages, véritable boite de vitesses, qui assure la transmission du mouvement de rotation entre l'arbre lent (2) à l'entrée et l'arbre rapide de la génératrice (5). Un groupe hydraulique (4), placé devant l'essieu principal, est utilisé pour le fonctionnement du système d'orientation, pour le système automatique d'arrêt d'urgence et pour le calage des pales le cas échéan. Enfin, une petite girouette anémomètre située sur l'éolienne fournit les informations nécessaires pour orienter correctement l'éolienne de fçon automatique.

Les rotors
    On distingue, tout d'abord, les machines à axe horizontal de celles à axe vertical. Mais, pour des raisons de coût et de nuisances sonores, les aérogénérateurs à axe horizontal sont les modèles les plus répandus.
    Le nombre de pales importe peu, car l'énergie captée par l'éolienne est fonction de la surface balayée par l'hélice et de la vitesse du vent. Ainsi, une hélice de 43 m de diamètre permet de fournir 750 kW. Pour 64 m de diamètre, la puissance s'élève 1,5MW, Les 3MW sont atteints pour des diamètres de 80 m. De telles géantes tournent au sommet de mats de près de 90 m.
    Des prototypes de cette puissance fonctionnent aujourd'hui avec succès et les progrès de la technologie devraient permettre de les commercialiser bientôt.
    Il faut savoir que l'installation d'une éolienne de 3MW sera à l'avenir financièrement plus intéressante que l'installation de quatre éoliennes de 750 kW (coût total de fondation, de manufacture, de manutention, moins élevé).

Encart 2
    Le ministère de l'Industrie a lancé en février 1996 un programme nommé Eole 2005, dont l'objectif est de développer la filière éolienne afin qu'elle soit compétitive le plus rapidement possible. Cet ambitieux programme prévoit d'installer en France, d'ici à 2005, une puissance de 250 à 500 MW. Depuis l'inauguration de la ferme éolienne de Sallèles-Limousis dans l'Aude en juillet 1998, notre puissance installée s'élève à 19 MW. Gràce à Eole 2005, une procédure d'appel à proposition pilotée par EDF a permis de sélectionner, en 1997, vingt projets totalisant une puissance de 77,5 MW. Pendant une durée de quinze ans, EDF garantit une stabilité des prix d'achat de l'énergie produite pour ces projets sélectionnés. Cela représente une aide de la part d'EDF de plus de 150 millions de francs. Le prix d'achat moyen des projets en France métropolitaine est de 33,7 centimes le kWh. Les candidats sélectionnés ont trois ans pour réaliser leur projet.

Jacky Charrier