Avantages et inconvénients de l’énergie éolienne

Table des matières

Introduction générale
Chapitre I : Etat de l’art des génératrices l’éolienne
Introduction
I.1. Définition de l’énergie éolienne
I.2. Historique d’ une éolienne
I.3. Principaux composants d’une éolienne
I.3.1. Mât
I.3.2. Nacelle
I.3.3. Rotor
I.3.3.1. Moyeu
I.3.3.2. Pales
I.4. Anémomètre et la girouette
I.5. Différents types d’éoliennes
I.5.1. Eoliennes à axe vertical
I.5.1.1. Rotor de Darrieus
I.5.1.2. Rotor de Savonnius
I.5.2. Eoliennes à axe horizontal
I.6. Application des éoliennes
I.6.1. Systèmes isolés
I.6.2. Systèmes hybrides
I.6.3. Systèmes liés au réseau
I.7.Mode d’exploitation des énergies éoliennes
I.7.1. Fonctionnement à vitesse fixe
I.7.2.Fonctionnement à vitesse variable
I.8. Types des machines électriques utilisées dans les systèmes éoliens
I.8.1.Machine synchrone
I.8.1.1. Machines synchrones à électroaimants
I.8.1.2.Machines synchrones à aimants permanents ou « MSAP »
I.8.2.Machine asynchrone
I.8.2.1. Machine asynchrone à cage d’écureuil
I.8.2.2. Machines asynchrones à double alimentation (MADA)
I.8.2.3. Machine asynchrone à double stator
I.9. Avantages et inconvénients de l’énergie éolienne
I.9.1.Avantages
I.9.2. Inconvénients
Conclusion
Chapitre II : Notion théorique d une éolienne
Introduction
II.1.Caractérisation du vent
II.1.1.Origine du vent
II.1.2.Direction et vitesse du vent
II.1.3.Variation temporelle de la vitesse moyenne du vent
II.1.4.Atlas de la vitesse du vent en Algérie
II.1.5.Distribution de Weibull
II.1.6.Distribution de Rayleigh
II.1.7.Rose des vents
II.2.Description de l’aérodynamique d’un profil
II.2.1.Action d’une pale d’éolienne
II.2.2.Bilan des forces sur une pale
II.2.3. Coefficient de la portance et la trainée
II.2.4.Méthode de contrôle au niveau de la turbine
II.2.5.Contrôle par décrochage aérodynamique passif « Passive Stall »
II.2.6.Contrôle par décrochage aérodynamique actif « Active Stall »
II.2.7.Contrôle par angle de calage variable « Pitch Control »
II.2.8.Zones de fonctionnement de l’éolienne
II.3.Potentiel énergétique éolien
II.3.1.Coefficient de Puissance
II.3.2.Couple produit par l’éolienne
II.3.3.Coefficient de vitesse réduite
II.3.4.Théorème de Betz
Conclusion
Chapitre III : Modélisation du système de conversion d’énergie éolienne
Introduction
III.1.Choix d’une grande éolienne
III.2. Description d’un modèle d’éolienne de machine asynchrone à double alimentation
III.4. Modélisation de la turbine éolienne
III.4.1.Hypothèses simplificatrices pour la modélisation mécanique de la turbine
III.4.2. Modèle de la Turbine
III.4.3. Modèle du Multiplicateur
III.4.4. Equation dynamique de l’arbre
III.5. Synthèse des différents régulateurs
III.6. Régulateur PI de vitesse
III.7.Modélisation du système d’orientation des pales (PITCH)
III.7.1.Généralité
III.7.2. Description des étapes de la modélisation du PITCH
III. 7.2.1. Génération de l’angle de référence
III.7.2.2. Réglage de l’angle d’orientation
III.7.2.3. Régulation de la vitesse de variation de l’angle d’orientation
III.7.2.4.Régulateur PI de l’angle d’orientation
Conclusion
Chapitre IV : Simulation et résultats du système
Introduction
IV.1. Présentation de Simulink
IV.2. Modèle de la turbine
IV .2.1. Relation du coefficient de puissance avec l’angle de calage et la vitesse relative
IV.2.1.1. Coefficient de puissance en fonction de la vitesse réduite λ
IV.2.1.2.Coefficient de couple en fonction de la vitesse du vent
IV.3. Représentation du modèle de l’arbre de l’éolienne
IV.4. Conception du correcteur de la vitesse
IV.4.1. Résultats de simulations
IV.4.1.1. Courbe de puissance optimale
Conclusion
Conclusion générale
Références bibliographique