Les installations des aérogénérateurs
Les groupes électrogènes éoliens
Pour exploiter l’énergie du vent, l’éolienne peut être couplée au réseau ou constituer un groupe électrogène indépendant selon les conditions du site,
Deux types d’installations sont possibles:
- soit accumulation du courant dans des batteries,
- soit accumulation du courant dans des batteries.
Le groupe éolien avec batterie
S’il faut du courant continu, celui-ci peut être produit par une dynamo ou un alternateur suivi d’un redresseur.
Lorsqu’il y a beaucoup de vent, la génératrice alimente les utilisateurs et charge les batteries.
En cas de vent faible, la génératrice alimente une partie des utilisateurs, le reste étant fourni par les batteries.
La vitesse de rotation de l’éolienne, et donc de la génératrice, varie en fonction de la vitesse du vent. Dès lors, une régulation de tension est nécessaire afin de protéger les batteries et les utilisateurs contre les surtensions. Cette régulation est réalisée par contrôle de l’excitation de la génératrice.
Un système de contrôle de la puissance débitée par la génératrice est aussi nécessaire (protection de celle-ci). Quand cette puissance dépasse la puissance nominale de la génératrice, certains utilisateurs doivent être déconnectés.
En courant continu, il y a peu d’applications.
Le groupe éolien sans batterie
L’alternateur de l’éolienne est couplé sur celui du groupe électrogène Diesel. Ce dernier fonctionnant à fréquence constante, l’éolienne tourne inévitablement à vitesse constante. Lorsqu’il y a beaucoup de vent, l’énergie est fournie principalement par l’alternateur de l’éolienne. Si le vent est faible, la majeure partie de l’énergie est fournie par l’alternateur du groupe Diesel.
Si la puissance disponible à l’éolienne est supérieure à celle consommée par les utilisateurs, l’alternateur du groupe Diesel va se transformer en moteur et la fréquence va augmenter. Dans ce cas, il faut un dispositif de freinage de l’éolienne.
Nous pouvons par ailleurs remarquer que :
1 ) Quelle que soit la vitesse du vent, l’éolienne tourne à vitesse constante. Idéalement, il faut donc une éolienne à pas variable de façon à conserver le meilleur rendement de celle-ci pour toutes les vitesses du vent.
2) Un système de contrôle de la puissance débitée par la génératrice est aussi nécessaire (protection de celle-ci). Quand cette puissance dépasse la puissance nominale de la génératrice, il faut réduire le rendement aérodynamique de l’éolienne en modifiant le calage des pales.
Le couplage au réseau
Ce type d’utilisation de l’énergie éolienne ressemble fort au cas précédent lorsque la puissance de l’éolienne est inférieure à la puissance demandée par les utilisateurs.