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Université ABDELMALEK ESSADI
Faculté des Sciences Tétouan
Année universitaire : 2010/2011
Réalisé par:
 BENHLIMA Sihame
HANI Achraf
Encadré par:
Mr. Jaouad DIOURI
17/06/2011
Plan
• Introduction
• Historique
• Définition de l’énergie éolienne
• Principaux composants d’une éolienne
• Les différents types d’éoliennes
• Fonctionnement d’une éolienne
• Energie cinétique du vent (loi de Betz)
• Conversion en énergie mécanique
• Conversion électromagnétique
• Conclusion
Introduction
Historique
Pompage de l’eau
Irrigation
•Production de l’énergie électrique
•1er moulin à vent Dès l’an 600 AVJC en Perse
•1891: 1er aérogénérateur Danemark
•1920: Bipale 20m de diamètre France
•1941: Bipale de 1,25 KW USA
•1950/1960: Tripale D 30m 800 KW
Tripale D 35m 800 MW
•1985: Près de 400 MW Californie
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Définition de l’énergie éolienne
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Cp : Coefficient de puissance de l'éolienne
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1
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V1,V2 : Vitesse du vent en amont et en aval de l'éolienne
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Pm : Puissance extraite par le rotor éolien
Cp : Coefficient de puissance de l'éolienne
λ : Vitesse relative de l'éolienne
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La génératrice fournit alors de l'énergie électrique à fréquence variable
et il est nécessaire d'ajouter une interface d'électronique de puissance
entre celle-ci et le réseau (Figure). Cette interface est classiquement
constituée de deux convertisseurs (un redresseur et un onduleur)
connectés par l'intermédiaire d'un étage à tension continue.
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Conversion électromécanique
machine asynchrone
Génératrice asynchrone
Pour assurer un fonctionnement stable, la génératrice devra garder une vitesse
comprise entre 1500 et 1600 tr/min
Pour avoir un générateur, il faut que le rotor tourne plus vite que le champ
magnétique tournant.
g=(ns-n)/ns
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Au synchronisme ns=n donc g=0
lorsque la vitesse dépasse la vitesse de synchronisme
n +∞ et g -∞
N sera en avance par rapport à ns car le rotor est
entrainé par un moteur d’entrainement n˃ns donc g˂0.
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CONCLUSION
bibliographie
http://membres.multimania.fr/kromm/asynchrone.html
http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/47/78/PDF/These_Frederic_POITIERS.pdf
http://www.energieplus-lesite.be/energieplus/page_16660.htm
http://tpeperrineolienne.free.fr/index-1.html
http://www.energiepropre.net/eolien.htm#top

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Production de l'énergie éolienne

  • 1. Université ABDELMALEK ESSADI Faculté des Sciences Tétouan Année universitaire : 2010/2011 Réalisé par:  BENHLIMA Sihame HANI Achraf Encadré par: Mr. Jaouad DIOURI 17/06/2011
  • 2. Plan • Introduction • Historique • Définition de l’énergie éolienne • Principaux composants d’une éolienne • Les différents types d’éoliennes • Fonctionnement d’une éolienne • Energie cinétique du vent (loi de Betz) • Conversion en énergie mécanique • Conversion électromagnétique • Conclusion
  • 4. Historique Pompage de l’eau Irrigation •Production de l’énergie électrique •1er moulin à vent Dès l’an 600 AVJC en Perse •1891: 1er aérogénérateur Danemark •1920: Bipale 20m de diamètre France •1941: Bipale de 1,25 KW USA •1950/1960: Tripale D 30m 800 KW Tripale D 35m 800 MW •1985: Près de 400 MW Californie Wind-rush californien Moudre des céréales
  • 6. Qu’est-ce que l’énergie éolienne? L'énergie cinétique contenue dans les déplacements de masses d'air est appelée ÉNERGIE ÉOLIENNE
  • 7. Conversion de l’énergie cinétique du vent
  • 8. Principaux composants d’une éolienne Eolienne industrielle MM92, du constructeur Repower.
  • 9. Les différents types d’éoliennes Eolienne à axe vertical Eoliennes à axe horizontal •Génératrice pouvant placée au sol •Moins d’encombrement •Intégrable au bâtiment •Rendement moins important •Moins de contraintes mécaniques •Coût moins important •Efficacité très élevé •Dimensions : 10*3*4 m
  • 11. Coefficient de puissance Loi théorique de Betz    2 1 1 2 m p mt P C P       Pm : Puissance extraite par le rotor éolien Pmt : Puissance théorique maximale extractible d'un vent non perturbé Cp : Coefficient de puissance de l'éolienne λ : Vitesse relative de l'éolienne
  • 12. Coefficient de puissance pour différents types d'éoliennes
  • 13. Conversiond’énergie 2 3 2 1 1 1 ( ) ; 2 m p R P C R V avec KV        V1,V2 : Vitesse du vent en amont et en aval de l'éolienne R : Rayon de l’aérogénérateur ρ : densité de l'air 1,225 Pm : Puissance extraite par le rotor éolien Cp : Coefficient de puissance de l'éolienne λ : Vitesse relative de l'éolienne K: Coefficient du multiplicateur Ω 1,Ω2 : Vitesse de rotation de l'éolienne respectivement avant et après le multiplicateur Puissance disponible sur l’arbre de la génératrice : 3 kg.m
  • 14. Puissance théorique disponible pour un type d'éolienne
  • 15. Production optimale d’énergie Fonctionnement de l'éolienne à Cp max. quelle que soit la vitesse du vent : Cp=Cp max pour =  opt  . ( ) opt opt v R zone II   
  • 16. La génératrice fournit alors de l'énergie électrique à fréquence variable et il est nécessaire d'ajouter une interface d'électronique de puissance entre celle-ci et le réseau (Figure). Cette interface est classiquement constituée de deux convertisseurs (un redresseur et un onduleur) connectés par l'intermédiaire d'un étage à tension continue. interface d'électronique de puissance Nécessité de la partie électronique de puissance
  • 18. Pour assurer un fonctionnement stable, la génératrice devra garder une vitesse comprise entre 1500 et 1600 tr/min Pour avoir un générateur, il faut que le rotor tourne plus vite que le champ magnétique tournant. g=(ns-n)/ns Cas limites : Au synchronisme ns=n donc g=0 lorsque la vitesse dépasse la vitesse de synchronisme n +∞ et g -∞ N sera en avance par rapport à ns car le rotor est entrainé par un moteur d’entrainement n˃ns donc g˂0. Conversion électromécanique machine asynchrone
  • 19. MAS à cage directement reliée au réseau Consommateur d’énergie réactive détériore le facteur de puissance globale au réseau. Le facteur de puissance peut être améliorer par l’adjonction de capacités. Conversion électromécanique machine asynchrone
  • 20. Machine asynchrone à double stator Un stator de faible puissance à grand nombre de paires de pôles pour les petites vitesses de vent. Un stator de forte puissance à faible nombre de paires de pôles permettant de fonctionner aux vitesses de vent élevées. Conversion électromécanique machine asynchrone
  • 21. Machine asynchrone à double alimentation type "brushless" bobinages est directement connecté au réseau et est destiné au transfert de puissance. Le second bobinage, dont la section des conducteurs est moins élevée, permet de faire varier les courants d'excitation de la machine. Conversion électromécanique machine asynchrone
  • 22. MS à aimants permanents discoïde Machine à réluctance variable excitée par des courants statoriques triphasés Machine à réluctance variable non-excitée Conversion électromécanique machines à structures spéciales