Prêt pour l'énergie éolienne? C'est l'heure.

Ferme éolienne typique avec des rangées d'éoliennes

Galopant changement climatique et la diminution des réserves de combustibles fossiles suscitent de plus en plus d’intérêt pour les énergies renouvelables. Par conséquent, l'énergie éolienne est en plein essor dans le monde entier. Depuis l’époque des moulins à vent des fermes américaines, l’énergie éolienne n’a pas augmenté aussi rapidement. Il existe aujourd'hui plus de 100 000 éoliennes commerciales et des milliers de petites éoliennes produisant plus de 160 térawattheures (milliards de kilowattheures) d'électricité par an, des steppes de la Mongolie aux rives de la mer du Nord.

Tandis que l’attention en Amérique du Nord jusqu’à présentdes champs géants comme des champignons géants, c’est un autre côté de l’énergie éolienne, souvent négligé: la production décentralisée ou l’utilisation de l’énergie éolienne là où les gens vivent et travaillent.

La production éolienne distribuée est également en plein essor,principalement en Europe, où l’utilisation d’éoliennes dans les villes et les villages est courante. Cependant, un nombre croissant de petites éoliennes trouvent également une maison sur des voiliers, des cabines isolées ou de nouveaux homesteads à la fin des lignes de la compagnie ou même hors du réseau. L'édition originale de Wind Energy Basics était axée sur les petites éoliennes. En conséquence, cet article sur l’énergie éolienne étend le nombre de classes de taille d’éoliennes par rapport à celles utilisées dans l’édition précédente.

Taille relative

Energie éolienne, taille, en particulier diamètre du rotor questions. Plus précisément, la zone balayée par le rotor de l’éolienne ou la surface du vent qu’elle intercepte est l’aspect le plus important d’une éolienne.

Les éoliennes vont du sud-ouestLa micro-turbine Air Breeze de 200 watts de Windpower, qui utilise un rotor de seulement 1,2 mètre (2,8 pieds) de diamètre, appartient au géant de 6 000 kW d’Enercon, avec un rotor de 126 mètres (400 pieds). Il n'y a pas de règle absolue sur ce qui constitue une petite ou une grande éolienne. Les désignations de taille sont quelque peu arbitraires. Il est clair que la Air Breeze est petite, contrairement à la turbine de 6 mégawatts d’Enercon. Les éoliennes de toute taille peuvent être utilisées dans des applications distribuées, individuellement ou en petits groupes.

Tailles d'éoliennes

Classes de taille d'éoliennes

Certains éoliennes sont si petites que vous pouvez les prendre entre vos mains. Les nomades mongols transportent ces micro turbines à cheval d'un campement à l'autre. Les autres éoliennes sont si grandes que vous pouvez les voir à partir d'avions de ligne commerciaux alors que vous filez dans le ciel (voir tableau 0-1, Classes de taille d'éolienne).

Bien que nous utilisions souvent la puissance nominale d'une éolienne comme un raccourci pour sa taille, cela peut être très trompeur.

Bien que leurs contributions puissent être modestes en termes absolus, les petites éoliennes font une grande différence dans la vie quotidienne des habitants des régions éloignées du monde.

Les petites éoliennes peuvent ne produire que quelques dizainesde kilowattheures d'électricité par mois, mais cette électricité va beaucoup plus loin et fournit autant, sinon plus, de valeur à ceux qui en dépendent, comme la production de grandes éoliennes dans les zones desservies par les services publics.

Tableau 0-1, Classes de taille d'éoliennes

En règle générale, les petites éoliennes englobent Machines produisant de quelques watts à 10-20 kW. Des rotors atteignant 10 mètres de diamètre entraînent des éoliennes situées à l'extrémité supérieure de cette plage. Les petites éoliennes peuvent être subdivisées en micro-éoliennes - la plus petite des petites éoliennes - les mini-éoliennes et les éoliennes domestiques. Dans l’Énergie éolienne de base, nous classons les micro-turbines dans un diamètre compris entre 0,5 et 1,25 mètre (2 à 4 pieds).

Ces machines comprennent la société Southwest WindpowerAir Breeze de 200 watts et le modèle 300 d’Ampair. Ils utilisent tous deux des rotors de 1,2 mètre de diamètre et interceptent environ 1 mètre carré du vent (voir la figure 0-1, Micro-éolienne).

Figure 0-1, micro-éolienne

Les mini-éoliennes sont légèrement plus grandes et couvrentla plage entre les micro-turbines et les plus grosses machines domestiques. Leur diamètre varie de 1,25 à 3 mètres. Parmi les turbines populaires de cette catégorie figurent les Whisper 100 de Southwest Windpower ainsi que le XL.1 de Bergey Windpower. Le Whisper 100 utilise un rotor de 2,1 mètres (7 pieds) et intercepte 3,6 mètres carrés (m2) tandis que le plus grand XL.1 utilise un rotor de 2,5 mètres (8 pieds) qui balaie 4,9 m2.

Ainsi, ces deux turbines sont quatre à cinq fois plus grandes que les Air Breeze ou Ampair 300 (voir la figure 0-2, Éolienne Mini).

Figure 0-2, mini-éolienne

Les éoliennes de taille domestique (traduction du terme danois hustandmølle) sont les plus grandes de la famille des petites éoliennes.

Comme on peut s'y attendre, les éoliennes de cette classecouvrir un large spectre. Ils comprennent des modèles aussi petits que le Skystream de Southwest Windpower avec un rotor de 3,7 mètres (12 ft) de diamètre, ainsi que le Bergey Excel qui utilise un rotor de 7 mètres (23 ft) de diamètre et pèse près de 500 kilogrammes (1 000 lb). .

Le Skystream parcourt 10 m2, alors que le Bergeybalaye presque 4 fois plus de surface que le Skystream et 40 fois plus que le Air Breeze (voir la figure 0-3, éolienne Householdsize). Les petites turbines commerciales, telles que la EW50 d’Entegrity, sont destinées aux exploitations agricoles, aux écoles et aux petites entreprises. Leur diamètre varie de 10 à 20 mètres et leur portée peut atteindre 300 m2. La turbine 50 kW d’Entegrity, inspirée de centaines de turbines similaires utilisées en Californie dans les années 1980, intercepte 175 m2.

Figure 0-3, éolienne de taille ménagère

Les éoliennes de cette classe peuvent produire de 50 kW à 100 kW (voir la figure 0-4, Petite éolienne commerciale).

Les éoliennes de taille moyenne sont celles utilisées pourapplications commerciales telles que les fermes, les usines, les entreprises et les petites fermes éoliennes. Ils peuvent mesurer de 20 à 50 mètres de diamètre et parcourir jusqu'à 3 000 m2. Les éoliennes de cette classe peuvent fournir une puissance nominale de 100 kW à plus de 1 000 kW (voir la figure 0-5, Éolienne de taille moyenne, à taille commerciale).

Les grandes turbines commerciales sont les machinestrouvé dans les centrales éoliennes modernes. Bien qu'ils soient énormes à l'échelle humaine, ils peuvent être trouvés seuls ou en petits groupes dans ou à proximité de villes à travers l'Europe. Pour une comparaison de l’échelle, considérons la Vestas V80, une éolienne de 1 800 kW à 2 000 kW, en fonction de son utilisation dans le monde. Cette éolienne balaye plus de 5 000 m2; Autrement dit, le V80 est 5 000 fois plus grand que l’Air Breeze ou l’Ampair 300 (voir la figure 0-6, Grande éolienne).

Figure 0-4, Petite éolienne à échelle commerciale

Figure 0-5, Éolienne de taille moyenne, à échelle commerciale

Figure 0-6, Grande éolienne