2. Comment fonctionne une éolienne ?

Transformer la force du vent en électricité.

Les éoliennes fonctionnent à des vitesses de vent généralement comprises entre 10 et 90 km/h. Un système permet d'orienter la nacelle afin que le rotor soit toujours face au vent.

Les pales de l'éolienne captent la force du vent et font tourner un axe (le rotor) de 10 à 25 tours par minute. L'énergie mécanique ainsi créée est transformée en énergie électrique par un générateur situé à l'intérieur de l'éolienne, dans la nacelle. Cette électricité est ensuite convertie pour être injectée dans le réseau électrique par des câbles souterrains.

Composition d'une éolienne, de bas en haut se trouve :
• base et fondation sous terre,
• câbles électriques enterrés sous la base qui relient le transformateur au sol via le mât, au générateur situé en haut dans la nacelle,
• en haut du mât : système d'orientation de la nacelle au grès du vent,
• nacelle pivotante, comportant le générateur,
• à l'avant de la nacelle : le rotor composé de 3 pales qui tournent autour du moyeu grâce au vent.

Encore plus performantes, les "éoliennes toilées" : les éoliennes toilées disposent d'un rotor de plus grand diamètre et de pales plus longues qui balayent une plus grande surface. Elles captent ainsi des vents plus faibles et produisent annuellement plus d'électricité qu'une éolienne non toilée à puissance égale sur un même site.

Efficacité et puissance, quelle différence ?

La puissance est la quantité d'énergie produite ou transmise en une seconde. Les éoliennes terrestres actuellement installées ont une puissance maximale de 2 à 5 MW, ce qui correspond donc à la quantité maximale d'énergie qu'elles peuvent produire en une seconde, lorsque le vent est suffisamment fort. Si le vent est plus faible, la puissance fournie sera moindre.

La puissance maximale n'est donc pas un très bon indicateur pour évaluer la performance d'une éolienne. Ce qui compte avant tout, c'est la quantité totale d'énergie électrique produite en une année. La force, la fréquence et la régularité des vents sont des facteurs essentiels pour que l'installation d'une éolienne soit intéressante, quelle que soit sa taille.

Plus les pales de l'éolienne sont longues, plus sa capacité de production augmente.

Indispensable : le balisage lumineux.

Du fait de leur hauteur, les éoliennes doivent être visibles par les avions afin d'éviter toute collision. Elles sont ainsi équipées de dispositifs lumineux qui émettent des flashs réguliers, à éclat blanc le jour et à éclat rouge la nuit. La réglementation s'est assouplie depuis février 2019 : le balisage clignotant étant la principale source de nuisance évoquée par les riverains, plusieurs expérimentations sont en cours de finalisation pour proposer des solutions moins impactantes.

Des solutions pour limiter les nuisances : suite à des tests menés par l'aviation civile et militaire, 2 solutions sont progressivement déployées sur le parc éolien français.

• Orienter les faisceaux lumineux vers le ciel pour qu'ils soient moins visibles au sol : suite à une expérimentation concluante, les exploitants qui le souhaitent peuvent en équiper les mâts de leurs éoliennes depuis 2022,
• n'allumer les lumières qu'à l'approche d'un avion : déjà expérimentée en Allemagne ou aux États-Unis, cette solution sera bientôt testée sur le parc de Sources de la Loire en Ardèche et pourrait être progressivement généralisée à partir de l'été 2023.