Technologie Eolienne

[pmartin-dubreil]

Bonjour, je suis un lycéen de 1ere S, et je cherche à m'informer sur l'évolution technologique des éoliennes :

Voilà, je recherche des informations "peu commune" sur me fonctionnement des éoliennes. Internet déborde d'anecdotes, mais étant plus ou moins difficiles a interpréter, je me suis retourner vers vous. En particulier, j'aimerai savoir la différence entre un moteur synchrone et asynchrone, et les conséquences sur le fonctionnement de notre éolienne... J'ai aussi cru comprendre qu'au fil du temps, nous somme passés des moteurs synchrones à asynchrones, mais pourquoi ce changement ?

Merci d'avance pour les réponses, et pour ceux qui ont eu la patience de me lire...
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[verdifre]

Bonjour,
c'est un choix technico economique, les machines synchrones sont legerement plus performantes mais beaucoup plus cheres et ces differences de performances fluctuent avec la performance de l'electronique associée (qui elle aussi évolue).
La recherche d'un optimum economique fait préferer une approche plutot que l'autre selon l'ensemble des parametres (prix du rotor, prix de la génératrice, prix de l'electronique)
si le rotor est trés cher, on va chercher le meilleur rendement possible de la generatrice pour l'exploiter au mieux, inversement si la generatrice est trés chere, on va chercher une generatrice un peu moins performante quite à mettre un rotor un peu plus grand
donc selon les evolutions techniques et economiques des divers composants les choix vont changer
fred

[pmartin-dubreil]

Merci beaucoup pour ta réponse !
Quelqu'un a-t-il quelque chose d'autre pour compléter ce que dit verdifre (ou dois-je dire Fred ?) ?

[polo974]

Il y a aussi une machine que je trouve improprement nommée: la mada (machine asynchrone double alimentation).

En fait, on peut aussi la voir comme une machine synchrone à excitation vectorielle.

C'est un bidule dans lequel, on fait tourner le champs d'excitation de telle sorte que le courant produit soit synchrone avec le secteur.

Comme la puissance d'excitation est nettement plus faible que la puissance produite, l'électronique associée est moins onéreuse.

[A voir en vidéo sur Futura]

[pmartin-dubreil]

Qu'est ce que tu entends par "excitation vectorielle" , s'il te plaît polo974 ?

[polo974]

Sur une machine synchrone classique, un courant continu dans le rotor bobiné génère un champs magnétique fixe (par rapport au rotor). On ne joue que sur l'amplitude du courant.

Sur la mada, on dispose de 2 ou 3 enroulements permettant de générer un champ magnétique tournant par rapport au rotor à l'aide de 2 ou 3 tensions déphasées "comme il faut", on joue sur l'amplitude et l'angle d'où le terme vectoriel.

Donc si on veut 50Hz au stator, il faut que F(rotation) + F(excitation) soit à 50Hz.
On peut donc générer du 50Hz avec une machine dont la vitesse de rotation varie dans une grande plage, c'est l'excitation qui tourne pour assurer la différence de fréquence.

[pmartin-dubreil]

Très bien, donc la MADA est à considérer comme la "troisième machine éolienne", c'est ça ?
Sinon, quelqu’un peut-il m'éclairer sur le fonctionnement d'une machine asynchrone ? Je ne suis pas sur d'avoir compris les informations trouvées sur internet... J'ai entendu parler de champ magnétique tournant, de courant de Foucault, et de force Laplace... Peut+on m'expliquer ces notions, s'il vous plaît ?

[verdifre]

bonjour,
tu peux deja commencer ici
http://fr.wikipedia.org/wiki/Machine_asynchrone
fred

[pmartin-dubreil]

Merci fred !
Sinon, encore une question (et oui, encore !), comment est créer l'électricité dans une éolienne, exactement?

[verdifre]

Bonjour,
c'est la generatrice (alternateur) qui convertit l'energie mécanique fournie par l "hélice" en energie électrique.
je suppose que cette conversion ne te poses pas probleme (ou alors elis les posts precedents) il reste l'extraction de l'energie du vent pour la convertir en une energie mecanique de rotation
pour l'extraction de l'energie contenue dans la masse d'air, il te faudra faire une petite rechrche sur la limite de Betz.
fred

[pmartin-dubreil]

Ah, merci. Oui, j'ai déjà entendu parler de la limite de Betz.

[verdifre]

bonjour,
si tu t'interesses aux eoliennes il faut maitriser plutot qu' avoir entendu parler
fred

[pmartin-dubreil]

Oui, c'est sur, mais je ne suis pas encore à ton niveau... Eh puis c'était une façon de parler

Au fait, est-ce que vous avez une estimation du prix d'une éolienne ? J'ai pris connaissance du projet d'éoliennes offshore au Havre, et je me demande quels fonds doit débloquer Areva pour mener à bien ce projet... on doit plutôt tourner autour de plusieurs millions d'euros, non ?

[verdifre]

Bonjour,

Oui, c'est sur, mais je ne suis pas encore à ton niveau... Eh puis c'était une façon de parler

la theorie de betz ne demande que en fin de compte de savoir calculer une energie cinetique et de savoir faire quelques manipulations mathematique (une dérivée d'un polynome c'est le plus délicat mathematiquement parlant)
alors il ne faut pas hésiter à y investir quelques heures. Une fois que cette theorie est maitrisée le reste devient beaucoup plus clair
fred

[f6bes]

Au fait, est-ce que vous avez une estimation du prix d'une éolienne ? J'ai pris connaissance du projet d'éoliennes offshore au Havre, et je me demande quels fonds doit débloquer Areva pour mener à bien ce projet... on doit plutôt tourner autour de plusieurs millions d'euros, non ?

Bjr à toi, Il y a éolienne et EOLIENNE!!
Le cout: (source Google)
"Cet appel d'offres qui sera ouvert au deuxième trimestre 2011 comprendra au total 600 éoliennes (x 5MW) représentant un investissement de 10 milliards d'euros, soit un coût de plus de 15 ME par éolienne ou 3,3 ME par mégawatt."
A+

[pmartin-dubreil]

Pour la limite de Betz, une éolienne ne peut donc extraire que 16/27 de la puissance du vent la traversant. Merci f6bes pour les prix, c'est une anecdote plutôt sympa.

Une autre question me vient à l'esprit... Si je vous parle d'évolution technologique au sein de l'éolienne, y-a-t-il des connaissances incontournables ? Des choses à savoir absolument ?

[verdifre]

Quand on veut aller plus loin que la limite de betz, sans faire dans le trop complexe, il faut s'interesser au vent et à sa distribution verticale entre autres et puis aprés il faut s'interesser a la statistique avec en particulier les lois de weibull qui traitent assez bien de la repartition temporelle des vitesses de vent et de l'energie que l'on peut extraire.
aprés il faut s'interesser à la mécanique des fluides , mais la , c'est une spécialité à part entière.
fred

[pmartin-dubreil]

Je vais rester dans l'horizontal, c'est moins compliqué ^^ Merci quand même, je saurai quoi dire si l'on me demande comment aller plus loin. Mais Fred, tu travail dans ce domaine ? Tu as l'air être très bien informé sur ce genre de sujet ?

[Tilleul]

Tu peux aller là :

http://wiki.windpower.org/index.php/Index


(va valloir que je demande un jour à l'association éolienne danoise pourquoi elle a changer son guided tour pour un truc plus moche et traduit en moins de langues...)

[Tilleul]

Et pour les couts, il y a une différence entre l'offshore et l'onshore !

Pour l'éolien sur terre on est entre 2 et 4 millions d'euros pour une éolienne de 2 MW.

[pmartin-dubreil]

Merci Tilleuil pour ton site, c'est très complet. D'après vous, quelles métiers sont proches ou en rapport avec l'éolien ?

[verdifre]

Bonjour,
tous les metiers techniques peuvent être en rapport avec l'eolien, du béton à l'electronique en passant par la chimie et la mecanique (et j'en oublie plein, qu'ils veuillent bien m'excuser) et ce quel que soit le niveau de qualification
fred

[pmartin-dubreil]

Y a-t-il, alors, un métier qui concerne plus précisément la conception de moteur/génératrice ?

[verdifre]

oui,
ingénieur en electrotechnique
fred

[pmartin-dubreil]

Ingénieur en électrotechnique, comme dans le nucléaire par exemple ? (Recherche google = le nucléaire recrute !!)

[verdifre]

Bonjour,
tout juste, un alternateur reste un alternateur quel que soit son domaine d'emploi
fred

[polo974]

il y a juste la taille qui change un peu...

[pmartin-dubreil]

D'accord Au fait, est-ce que l'un de vous est-déjà allez au Danemark ? Ce sont les leaders mondiaux, et ce serai intéressant d'observer comment ils se débrouillent !

[pmartin-dubreil]

Bonjour, une autre question me vient à l'esprit, savez-vous pourquoi les éoliennes d'aujourd'hui sont construites avec des générateurs asynchrones, alors qu'avant elles possédaient des générateurs synchrone ? Est-ce seulement dû à leur rentabilité ?
Merci !!

[pmartin-dubreil]

Rebonjour, encore une autre question ! Voilà, j'aimerai acquérir un alternateur (j'ai crus comprendre que c'était l'équivalent d'un générateur synchrone), que me conseillez-vous ? Allez dans une casse automobile ? Faire du porte-à-porte chez les garagistes du coin ?
Merci d'avance pour votre aide !