L'énergie éolienne est une source d'énergie renouvelable qui a gagné en popularité au cours des dernières décennies, alors que de plus en plus de personnes, d'entreprises et de gouvernements nationaux recherchent des solutions énergétiques plus propres et plus durables pour leurs communautés.
Les éoliennes sont au centre de ce projet car elles exploitent l’énergie éolienne, ce qui rend extrêmement important de garantir l’efficacité des éoliennes afin de tirer le meilleur parti de la source d’énergie. Il existe un certain nombre de facteurs qui pourraient affecter l’efficacité des éoliennes, et dans cet article, nous passerons en revue les principaux à prendre en compte. Nous explorerons également la performance du marché mondial de l’énergie éolienne.
Poursuivez votre lecture pour découvrir les principaux facteurs à prendre en compte lorsque vous recherchez des éoliennes pour votre inventaire en 2024.
Table des matières
Aperçu du marché mondial de l’énergie éolienne
7 facteurs qui affectent l'efficacité des éoliennes
Éoliennes économes en énergie
Aperçu du marché mondial de l’énergie éolienne
D’après Aperçus sphériques, le marché mondial de l’énergie éolienne avait une valeur marchande de 79.7 milliards USD en 2021. Il devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 8.4 % pour atteindre une valeur marchande de 151.47 milliards USD d’ici la période de prévision 2022-2030. .
Le principal moteur de cette croissance du marché a été la demande croissante de sources d’énergie plus propres et renouvelables à travers le monde dans le but de réduire les émissions de carbone. Les cadres politiques et réglementaires qui en ont résulté favorisant l’énergie durable ont conduit à une expansion du marché mondial de l’énergie éolienne.
Le segment des éoliennes devrait dominer ce marché au cours du Période de prévision 2022-2030, porté par les progrès technologiques accrus et la baisse du coût des éoliennes. En particulier, les pales utilisées dans les éoliennes sont de plus en plus larges et plus légères, permettant ainsi des performances plus efficaces.
En termes de segmentation régionale, l'Amérique du Nord (États-Unis, Canada et Mexique) devrait être la principale région. région à la croissance la plus rapide au cours de la période de prévision, tandis que l'Asie-Pacifique dominera le marché en tant que région avec le plus grande part de marché à 57 %. Dans la région, la Chine comptait le plus grand nombre d’installations d’éoliennes, dans le cadre des efforts continus du gouvernement pour stimuler la croissance de l’industrie.
7 facteurs qui affectent l'efficacité des éoliennes
Maintenant que nous avons une idée des perspectives du marché mondial de l'énergie éolienne et de la croissance attendue de la demande d'énergie éolienne, éoliennes, examinons certains des facteurs clés qui affectent l'efficacité des éoliennes. La connaissance de ces facteurs aidera les entreprises et les détaillants d'équipements énergétiques à se procurer le bon inventaire et à fournir un soutien pertinent à leurs clients dans leur parcours d'achat.
1. Vitesse du vent et saison
Cela peut aller de soi. En tant que principale source d’énergie, la vitesse et la saison du vent sont de puissants déterminants de la performance et de l’efficacité des éoliennes. La vitesse du vent sur un certain site détermine la quantité d’énergie éolienne pouvant être générée par l’éolienne.
En effet, la vitesse du vent a un impact sur la quantité d’énergie cinétique qui peut être captée par les pales de l’éolienne pour être transférée au générateur. Si tous les paramètres sont constants, on estime qu’une augmentation de 10 % de la vitesse du vent peut entraîner une augmentation de 33 % de la puissance éolienne.
La saison du vent est également importante à prendre en compte, car la vitesse du vent sur différents sites varie en fonction de la période de l'année et des conditions météorologiques dominantes.
2. Densité et température de l'air
Un autre facteur clé qui a un impact sur l'efficacité des systèmes éoliens est la densité de l'air et la température du site de l'utilisateur. La densité de l'air est la quantité de particules ou de masse dans un volume d'air donné, et cette densité a un impact sur le débit massique de l'air à travers l'éolienne, ce qui, à son tour, a un impact sur la puissance de sortie.
La température de l'air affecte l'efficacité de l'éolienne en raison de la dilatation et de la contraction thermique des matériaux provoquées par les différents niveaux de température de l'air. Pour assurer un fonctionnement efficace du générateur et des composants électriques du éolienne, il est important de tenir compte des variations de densité de l'air et de température afin d'ajuster de manière appropriée le coefficient de puissance et le système de refroidissement.
3. Hauteur ou altitude du moyeu
Généralement, le vent augmente à mesure que l’altitude augmente. Pour cette raison, les tours d’éoliennes plus hautes sont capables de capter plus d’énergie. Ce phénomène de changement de vitesse du vent avec l’altitude est appelé cisaillement du vent.
À des hauteurs de moyeu plus élevées ou à des altitudes plus élevées, le vent peut circuler plus librement car il y a moins d'obstacles au sol, tels que des arbres, des montagnes et des bâtiments. Ainsi, l'emplacement du éolienne doit être pris en compte, car il déterminera la hauteur du moyeu requise pour la production d’énergie éolienne la plus optimale.
4. Diamètre des pales tournantes de la turbine
Le diamètre du rotor, ou la largeur circulaire balayée par les pales rotatives de l'éolienne, a un fort impact sur la puissance captée par les pales. Le diamètre du rotor des éoliennes n’a cessé de croître au fil du temps dans le but de capter davantage d’énergie éolienne grâce à des envergures plus longues.
Cela signifie que éoliennes avec des rotors de plus grand diamètre, ils sont capables de balayer une plus grande surface, capturant ainsi plus de vent et, par conséquent, produisant plus d'électricité. Il est donc possible que même dans une zone où le vent est relativement faible, une éolienne dotée de pales plus longues puisse capter plus de vent disponible qu’une éolienne dotée de pales plus courtes. Cette capacité à récolter plus de vent à des vitesses de vent plus faibles témoigne d’une plus grande efficacité.
5. Contrôle du tangage et du lacet
Un autre facteur qui a un impact sur les performances et l'efficacité de éoliennes sont les stratégies de contrôle et d’optimisation des turbines. Les stratégies de contrôle sont les méthodes utilisées pour réguler le pas des pales de la turbine, la vitesse du rotor, le couple du générateur et l'angle de lacet. Les stratégies d'optimisation sont les méthodes utilisées pour établir des valeurs et des réglages optimaux pour les variables de contrôle de la turbine, tels que déterminés par les objectifs et les contraintes du système de turbine.
Pour des performances de turbine plus efficaces, il est important de mettre en œuvre des stratégies de contrôle et d’optimisation efficaces et adaptatives. Le contrôle optimisé du tangage et du lacet permet éoliennes pour produire de l’énergie dans une large gamme de vitesses de vent.
6. Disposition des turbines dans la ferme
La plupart des parcs éoliens auront plus d’une éolienne sur place. Dans cette perspective, il est important de s’assurer que l’aménagement des parcs éoliens soit optimisé pour éviter qu’une éolienne ne soit placée dans l’ombre des autres éoliennes.
Les lames du éoliennes placés à l'avant du parc éolien créent des sillages de vent turbulent qui atteignent les éoliennes à l'arrière. Un tel scénario pourrait réduire considérablement la quantité d’énergie générée par les éoliennes mal placées, car elles capteraient moins d’énergie en raison de l’efficacité réduite des pales causée par le vent turbulent.
7. Fiabilité et maintenance
La fiabilité d'une turbine est déterminée par la fiabilité de certains composants clés, notamment les pales, la boîte de vitesses et le générateur. La défaillance de ces composants clés mettrait fin à la fonction principale de production d'électricité de l'éolienne, entraînant ainsi des temps d'arrêt et la nécessité de réparations et de remplacements.
Éolienne les conceptions avec des taux de fiabilité plus élevés ont un impact sur l’efficacité du système éolien global. Mais au-delà de la conception et de la fiabilité des composants, il est important que les utilisateurs adhèrent à des pratiques de maintenance cohérentes et efficaces afin de maintenir des performances optimales et de maximiser la production d'énergie.
Éoliennes économes en énergie
Toutes les éoliennes ne sont pas créées égales, c'est pourquoi il est important d'être conscient des différents facteurs qui impactent l'efficacité de éoliennes. Ces facteurs, notamment la vitesse du vent, la densité et la température de l'air, la hauteur ou l'altitude du moyeu, le diamètre du rotor, les stratégies de contrôle et la fiabilité des composants, déterminent les performances du système éolien et l'efficacité de la production d'énergie éolienne.
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