Éoliennes - Évolution, principes de base et potentiel de conversion

Les éoliennes représentent une forme très ancienne d’exploitation du vent. Toutefois, leurs principes de fonctionnement ne seront établis qu’au début du XX ^e siècle, et il faudra attendre en particulier les années 1970-2000 pour voir le développement des éoliennes actuelles, avec une importante évolution à la fois de leur utilisation de par le monde, de leurs taille et puissance, et de leur conception pour les applications terrestres. On est ainsi passé de la petite machine isolée pour le pompage de l’eau aux grands parcs d’aérogénérateurs multimégawatts connectés sur le réseau.

Les progrès technologiques et scientifiques réalisés dans différents domaines de l’ingénieur, dont l’aérodynamique, les structures, les matériaux, l’électro-technique, la météorologie et le contrôle, ont permis d’améliorer l’efficacité et la fiabilité de ces machines. Les éoliennes tripales à axe horizontal se sont progressivement imposées et représentent la quasi-totalité du marché actuel. Ces progrès ont aussi mené à une réduction très importante du coût du kilowattheure éolien, ce qui conduit à une capacité installée en constante progression en Europe, Amérique et Asie. Les développements vers l’ offshore ont ensuite ouvert de nouveaux marchés et donné une nouvelle impulsion dans la conception de machines de très grandes puissances.

Cet article permet de donner une vision globale des aspects liés à l’éolien, d’appréhender, sans être exhaustif, les thématiques impliquées et ses spécificités. Il s’attache en particulier à décrire le potentiel de conversion d’énergie que l’on peut obtenir grâce au rotor d’une éolienne.