Quels sont les différents types d’éoliennes ?

Adeline M

En France, plus de 4,5 % de l’électricité consommée pour nos usages personnels et professionnels provient actuellement de l’exploitation directe de centrales et de différents types d’éoliennes. En développement, cette énergie renouvelable peut provenir d’éoliennes nommées de différentes manières : éolienne verticale, éolienne offshore, éolienne horizontale ou encore éolienne domestique. Chaque éolienne a son propre principe de fonctionnement et permet de produire plus ou moins d’électricité. TotalEnergies vous éclaire sur les modes de fonctionnement des différents types éoliennes qui existent.

L’éolienne horizontale : principe et fonctionnement

L’éolienne horizontale est le type d’éolienne le plus « classique », celui que l’on aperçoit le plus souvent au bord des routes et qui incarne parfaitement l’image de cette énergie renouvelable. Cette éolienne capte le vent grâce à des pales assemblées sous forme d’hélice. Ces pâles tournent autour d’un mât qui se situe horizontalement par rapport au sol, ce qui explique le nom de cette éolienne.

Dans ce type d’éolienne, la force des hélices en rotation permet d’actionner un générateur qui est situé sur le haut de l’éolienne. Le grand avantage de cette éolienne est son rendement, notamment quand elle comprend un système d’orientation des pâles en fonction du vent. Ces éoliennes sont également jugées plus solides et engendrent de faibles coûts d’entretien. L’inconvénient principal de ces éoliennes est le bruit qu’elles engendrent. De plus, la complexité d’installation en fonction de la hauteur du mât est à prendre en compte au moment d’opter pour ce mécanisme.

L’éolienne verticale : principe et fonctionnement

Contrairement à l’éolienne horizontale, l’éolienne verticale tourne autour d’une tige positionnée de manière verticale. L’un des principaux atouts de ce type d’éolienne est de réussir à capter des vents faibles et de produire de l’énergie même avec une vitesse de vent plus légère.

Parmi les éoliennes verticales, deux types se démarquent aujourd’hui sur le marché :

L’éolienne Darrieus :

L’éolienne Darrieus est une éolienne qui se base sur un rotor en H, cylindrique ou hélicoïdale, qui tourne autour d’une tige fixe. Ce type d’éolienne verticale a de nombreux avantages dont celui de pouvoir être installé dans des endroits très éventés et de faire très peu de bruit comparé aux autres éoliennes du marché. L’inconvénient de ce type d’éolienne est d’avoir besoin d’un vent relativement fort pour commencer à tourner et donc à produire de l’énergie.

L’éolienne Savonius :

Ce type d'éolienne a l’avantage d’être particulièrement simple à installer car peu encombrante. Le principe consiste à ce que deux demi-cylindres tournent, s’entraînant l’un et l’autre, et ce même avec un vent très léger. Outre un esthétisme très design qui permet facilement aux installateurs de se projeter avec cette éolienne, l’éolienne Savonius peut très bien fonctionner avec de très faibles vents, ce qui n’est pas le cas avec l’éolienne Darrieus.

L’éolienne offshore : principe et fonctionnement

Le principe de l’éolienne offshore, aussi appelée éolienne en mer, est le même que celui qui alimente les éoliennes horizontales, à savoir trois pâles qui tournent comme une hélice grâce au vent qu’elles captent. Le mouvement produit par les pâles entraîne un générateur qui transformera alors, à l’image du travail que peut effectuer une dynamo, l’énergie mécanique en énergie électrique.

La différence entre des éoliennes terrestres et offshore réside essentiellement dans les fondations à réaliser pour chacune d’entre elles. Les éoliennes de type offshore sont conçues pour être très robustes, pouvant ainsi résister à des conditions marines très difficiles, dont notamment la corrosion impliquée par le sel marin.

L’éolienne offshore : principe et fonctionnement de ce type d'éolienne

Ces éoliennes sont généralement regroupées au sein de fermes marines qui sont placées dans des endroits particulièrement stratégiques au regard des conditions météorologiques. La production d’électricité de ce genre de ferme est donc importante et surpasse même la production des parcs d’éoliennes terrestres.

Par ailleurs, de récentes évolutions technologiques permettent d’envisager l’implantation des éoliennes flottantes. Le principe est le même que celui de l’ancre utilisée pour garder les bateaux immobiles au milieu de la mer. En déposant des câbles lestés dans des eaux dont la profondeur dépasse les 50 mètres, ce type d’éolienne peut ainsi flotter sur l’eau et produire de l’énergie tout en minimisant les coûts d’implantation liés, en grande partie, aux fondations des éoliennes.

Qu’est-ce qu’une éolienne domestique ?

Le terme d’éolienne domestique désigne le type d’éolienne qui est installée chez un particulier, soit dans son jardin, soit sur sa toiture. En fonction de ce que voudra faire le particulier avec l’énergie produite, jusqu’à 50 % de l’électricité consommée par un ménage de 4 personnes pourra être absorbé par la production d’électricité d’origine éolienne.

Si l’éolienne domestique dépasse 12 mètres de hauteur, elle nécessitera l’obtention d’un permis de construire pour pouvoir être implantée près de l’habitation. En dessous de cette hauteur, une simple déclaration préalable de travaux suffira pour installer une éolienne de ce type. Le prix d’une éolienne domestique est variable. Il se situe généralement entre 10 000 et 50 000 euros pour les modèles les plus classiques.

Le particulier qui choisit d’installer ce type d’éolienne chez lui aura alors deux possibilités pour traiter l’électricité produite :

La première possibilité consistera à revendre l’ensemble de l’électricité produite à un acheteur qui garantira le rachat de cette énergie sur une longue durée (20 ans). L’électricité produite sera ainsi injectée dans le réseau, ce qui peut nécessiter des coûts de raccordement au réseau importants. En revanche, la rentabilité du projet sera relativement simple à calculer.
La seconde possibilité consistera à autoconsommer sur place l’électricité produite par ce type d'éolienne, ce qui évitera de devoir se raccorder au réseau électrique puisque l’électron sera directement consommé sur place. Le particulier devra alors évaluer des solutions de stockage d’énergie comme des batteries ou un générateur de transition. Le but pour le particulier est de se garantir un prix de l’électricité connu sur toute la durée de vie de son éolienne domestique.

Quels sont les types d’éoliennes les plus répandus ?

À ce jour, le type d’éolienne le plus répandu sur le marché reste celui des éoliennes horizontales. Ces dernières se basent sur la rotation de trois pâles et ressemblent fortement au système utilisé par les hélices d’un avion.

Le succès de ces éoliennes, visibles au sein des parcs éoliens qui fleurissent près de nos routes, tient essentiellement au fait qu’elles présentent un profil de production très intéressant. En effet, la prise au vent de ce type d’éolienne est importante même s’il faut au minimum des vents de 10 km/h pour commencer à donner du mouvement aux pâles.

Par ailleurs, au-delà d’un vent qui atteint 90 km/h, ce type d’éolienne s’arrête automatiquement de fonctionner, car la force motrice engendrée par le mouvement pourrait fragiliser la structure elle-même.

Comment profiter d’une énergie verte ?

Le fort mouvement actuel en faveur des énergies renouvelables et notamment de l’énergie éolienne permet aujourd’hui au consommateur de pouvoir bénéficier d’une énergie renouvelable au meilleur tarif. En effet, grâce au panachage des sources de production, entre solaire, hydraulique ou éolien, les fournisseurs d’énergie ont aujourd’hui accès à une réelle quantité d’énergie verte disponible.

Grâce à TotalEnergies, au-delà de connaître les différents types d’éoliennes qui existent, vous pouvez souscrire une offre verte qui garantira une origine propre et durable à l’énergie que vous consommerez.