Les éoliennes à axe horizontal, avec les grandes pâles, sont les plus connues par la population. On les retrouve partout. Les éoliennes à axe vertical par contre sont souvent réservées à un usage pour les particuliers, car elles seraient moins efficaces. Pourtant une récente étude montre qu’elles pourraient jouer un rôle essentiel dans la transition énergétique.
Les éoliennes à grandes pâles prennent le vent de face ou de dos et sont souvent considérées comme offrant un meilleur rendement. C’est pour cette raison que les grandes entreprises énergétiques se tournent vers ce modèle pour produire de l’électricité de manière industrielle.
Les éoliennes verticales, plus petites, sont souvent proposées aux particuliers, car elles sont plus adaptées aux villes et peuvent fonctionner plus souvent. Mais elles produisent moins d’électricités. Toutefois, une étude de l’université Oxford Brookes montre que pour les champs d’éoliennes, il serait plus intéressant de passer par des modèles à axe vertical.
Pourquoi ? Ces éoliennes augmenteraient leur efficacité quand elle travaille par paire. Lorsqu’elles sont implantées l’une près de l’autre, leurs rendements seraient 15% plus élevés. Dans la construction d‘un parc éolien, elles deviennent donc plus intéressantes que des éoliennes traditionnelles.
Une question de flux d’air
Les éoliennes à axe horizontal sont en effet plus efficace prises indépendamment l’une de l’autre. Mais leurs pâles provoquent des perturbations dans l’air. Les éoliennes placées derrière ne reçoivent alors plus le vent bien en face. ‘En d’autres termes, la première rangée convertira environ la moitié de l’énergie cinétique du vent en électricité, alors que pour la rangée arrière, ce nombre tombe à 25-30%’, explique Joachim Toftegaard Hansen, auteur principal de l’étude. Quand on sait qu’une éolienne de ce type coûte plus d’un million d’euros par MW, ce paramètre doit être pris en compte.
Les éoliennes à axe vertical sont certes moins efficaces, mais elles n’ont pas de problèmes de perturbation de l’air. Au contraire, les flux d’air qu’elles provoquent viennent enrichir l’apport des éoliennes placées à proximité. Leur production serait donc optimisée si elles sont placées en quadrillage. En outre, elles sont jusqu’à 100 fois moins chères, en fonction du modèle choisi. Elles peuvent également être placées plus proches les unes des autres. Au final, dans la création d’un parc, l’étude semble indiquer qu’il est économiquement plus rentable de passer par des éoliennes verticales.
Toute l’étude a été réalisée grâce à des modèles informatiques. Il a alors été possible de tester de nombreux paramètres tels que l’angle du réseau, le sens de rotation, l’espacement des turbines et le nombre de rotors. ‘Cette étude montre que l’avenir des parcs éoliens doit être vertical’, affirme le professeur Iakovos Tzanakis qui a dirigé les tests. ‘À long terme, les VAWT (Vertical Axis Wind Turbines) peuvent aider à accélérer la transition verte de nos systèmes énergétiques’.
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