Implantation sur site
Éoliennes

1 - Contexte actuel

2 - Caractérisation des différents types d'éoliennes et de leurs utilisations

• 2.1 - Évolution des éoliennes
  Figure 4 - Petite éolienne Rutland sur bateau Figure 5 - Centrale éolienne et photovoltaïque, équipée depuis 1993 d'une éolienne Vergnet 10 kW ... Figure 6 - Alignement d'éoliennes Enertech 44, machine aval de 25 kW (Altamont Pass, Californie) Figure 7 - Éolienne Jeumont 750 kW (site de Widehem, 1999)
• 2.2 - Machines à axe vertical
  Figure 8 - Effet du vent sur un corps creux Figure 9 - Rotor de Savonius Figure 10 - Principe de l'incidence variable Figure 11 - Prototype français tripale de machine Darrieus 5 kW (Centre National d'Essais Éoliens de Lannion, 1985) Figure 12 - Différents types de rotor Darrieus Figure 13 - Configurations à axe horizontal
• 2.3 - Machines à axe horizontal
  Figure 14 - Flexion des pales en fonctionnement sur une machine GE 1.5S (site de Sortoville, 2006) Figure 15 - Représentation du tube de courant
• 2.4 - Potentiel des machines
  Figure 16 - Classement des types d'éolienne Figure 17 - Schéma d'une nacelle avec multiplicateur
• 2.5 - Architecture d'une éolienne à axe horizontal
  Figure 18 - Coupe d'une nacelle Jeumont J48 avec génératrice discoïde

3 - Principe de fonctionnement

• 3.1 - Modélisation du vent
  Figure 19 - Différentes approches du vent
• 3.2 - Aérodynamique de la machine
  Figure 20 - Caractérisation d'un profil en 2D Figure 21 - Fonction aéromoteur d'un élément de pale Figure 22 - Évolution du triangle des vitesses de long de la pale Figure 23 - Création de tourbillon Figure 24 - Modèle de sillage en trois domaines
• 3.3 - Aéroélasticité
  Figure 25 - Modélisation d'une éolienne Figure 26 - Angles caractéristiques Figure 27 - Exemple de deux premiers modes encastrés Figure 28 - Premier mode de flexion Figure 29 - Mouvement de battement Figure 30 - Mouvement de traînée Figure 31 - Mouvement de torsion Figure 32 - Composantes de la vitesse Figure 33 - Mouvements de battement Figure 34 - Décrochage dynamique Tableau 1 Tableau 2

4 - Conception du rotor

• 4.1 - Type de moyeu
• 4.2 - Nombre de pales
• 4.3 - Régulation
  Figure 35 - Courbes de puissance caractéristiques Tableau 3
• 4.4 - Sécurité

5 - Pales

• 5.1 - Dimensionnement
• 5.2 - Construction
  Figure 36 - Exemples de structures de pale
• 5.3 - Conditions d'utilisation

6 - Implantation sur site

• 6.1 - Caractérisation du vent
  Figure 37 - Atlas européen (crédit : Danish Wind Industry Association ) Figure 38 - Exemple de mât de mesure (Myres Hill, Écosse) Figure 39 - Principe du sodar Doppler Figure 40 - Système compact lidar WindCube‘ de Leosphère, développé en partenariat avec l'ONERA, en opération à côté d'un mât de mesure classique pour un parc espagnol d'EHN (crédit photo : Leosphère)
• 6.2 - Prévision du vent et du productible
  Figure 41 - Exemple d'histogramme des PDF pour un site Figure 42 - Évolution du coefficient de puissance en fonction de la vitesse du vent Tableau 4 Tableau 5
• 6.3 - Impacts divers
• 6.4 - Logiciels
• 6.5 - Implantation offshore
  Figure 43 - Montage d'une éolienne REpower 5M, sur des fonds de 40 m pour l'alimentation de la station pétrolière offshore Beatrice (crédit photo : REpower)

7 - Conclusions et perspectives