Le parc éolien contient 6 machines. Chacune des éoliennes de Chamole, de marque ENERCON, a une puissance nominale de 3 MegaWatts (MW), soit 3000 kiloWatts (kW). Cela veut dire que lorsqu’elle fonctionne à pleine puissance, elle produit en une heure 3000 kWh, soit environ la consommation annuelle d’un ménage qui ne se chauffe pas à l’électricité. Avec 6 éoliennes, tout est à multiplier par 6 : une puissance de 18 MW et en une heure de pleine production, la consommation annuelle de six ménages.
Pour fonctionner à pleine puissance, la vitesse du vent doit atteindre un peu plus de 12,5 mètres/seconde (m/s), soit environ 45 km/h. La plupart du temps, elle fonctionne en dessous de cette puissance, et la vitesse de vent doit être d’au moins 8Km/h pour qu’elle puisse commencer à tourner. C’est pour aller chercher des vitesses de vents plus fortes que les éoliennes sont aussi hautes.
Une éolienne est un savant assemblage de différentes technologies et disciplines : métallurgie, mécanique, béton, électricité, électronique, informatique et télécommunications. Elle comprend les éléments principaux suivants :
Les fondations
Leur diamètre est légèrement supérieur à 20 mètres sur une profondeur d’un peu plus 3 mètres. Chaque fondation contient environ 70 tonnes d’acier et un volume de béton d’un peu moins de 700 m3. Rapporté au nombre de ménages alimentés par une éolienne, cela représente 340 litres de béton – soit 6 brouettes – pour fournir de l’électricité durant 20 ans à un ménage.
Les pales
La longueur d’une pale est d’environ 56 mètres pour un poids de 25 tonnes. Elles sont réalisées en fibre de verre et en matériaux composites, renforcées à l’époxy. Avant d’être assemblées sur place, puis fixées au rotor, elles ont été transportées en deux parties, avec des convois vraiment exceptionnels.
Les pales tournent grâce à la force du vent et entrainent le rotor du générateur, lequel produira l’électricité. L’énergie cinétique du vent est transformée en énergie mécanique, puis en électricité via la génératrice. La surface balayée par les pales (environ un hectare) et la vitesse du vent déterminent la quantité d’énergie que l’éolienne est susceptible de produire.
Le module électrique
Il est situé à la base de la tour de l’éolienne. Les armoires de puissance et autres composants sont aménagés à différents niveaux de la machine. Un onduleur permet de transformer le courant continu en courant alternatif adapté au réseau.
En dehors des éoliennes stricto sensu, il convient de ne pas omettre :
Les raccordements électriques au réseau ENEDIS depuis les postes de livraison (un par société d’exploitation) situés en bordure du parc éolien. Cinq éoliennes (société Sabine) sont raccordées au poste-source d’Arbois, soit 8 km. Une (société Sabine2) est raccordée à un transformateur de Poligny, soit 4.5 km. Une optimisation des tailles de câbles et de disponibilité de puissance de raccordement a conduit à réaliser deux raccordements plutôt qu’un seul. Les travaux de raccordement ont été payés par les constructeurs du parc éolien, mais le réseau une fois raccordé devient réseau public géré par ENEDIS.
Le mât
Le mât, appelé aussi « la tour ». Il culmine à 135 mètres et son poids total est de 1587 tonnes. Il est composé de deux parties :
- La partie basse mesure 90 mètres. Elle est formée de 24 segments en béton, empilés puis mis sous tension par des câbles qui les traversent.
- La partie haute mesure 45 mètres. Elle comprend trois segments en acier.
Les segments en béton ont été réalisés pour la plupart dans l’Oise. Les éléments fabriqués à Aurich (nord de l’Allemagne) ont été transportés par barge jusqu’à Strasbourg puis acheminés par la route jusqu’à Chamole.
La nacelle
La nacelle est la partie perchée dans le ciel, assise sur le mât. Son poids est de 220 tonnes. Elle contient les principaux constituants d’une éolienne :
- La salle des machines abrite tous les composants fixes de la nacelle tels que le support principal, les modules d’aération et les éléments de l’électronique de puissance.
- Le générateur, composé d’un rotor et d’un stator. Dans cette éolienne, c’est un générateur « annulaire » qui constitue l’élément central. Arrimé au moyeu du rotor avec lequel il forme une unité, c’est lui qui génère l’électricité. Il produit un minimum de vibrations et son niveau d’émission sonore est faible.
- Le moyeu du rotor. C’est l’élément sur lequel les pales seront fixées. Il forme une unité solidaire avec le rotor du générateur annulaire. Le rotor est arrimé à un axe fixe appelé arbre de moyeu. Il est fabriqué en fonte spéciale à graphite sphéroïdal élaborée.
- Le dispositif d’orientation. Les entraînements d’orientation permettent le contrôle d’orientation optimal de la nacelle. Pendant le fonctionnement, la nacelle s’oriente automatiquement dans la direction du vent, permettant à l’éolienne de fournir sa puissance maximale.
On trouvera également sur la nacelle :
- Une girouette, qui donne l’orientation du vent et transmet ces données à la machine afin d’orienter toujours l’éolienne face au vent.
- Un anémomètre, qui mesure la vitesse du vent. Au-delà̀ d’une certaine vitesse de vent (environ 120 km/h), l’éolienne s’arrête par mesure de sécurité.
Découvrez les données clées en vidéo.
