Comparaison entre éoliennes et hydroliennes

Comparaison de la taille entre éoliennes et hydroliennes

Pour une même puissance une éolienne est beaucoup plus grande qu’une hydrolienne. Une éoliennes de 2 MW de General Electric fait environ 80 m de diamètre tandis qu’une hydrolienne en fait 20 m.

Ceci est dû au fait que l’eau a une masse volumique 800 fois plus importante que l’air. L’hydrolienne a donc un rendement énergétique supérieure en considérant la puissance produite par mètres carrés W/m².  La surface représente la superficie balayée par les pales de l’hydroliennes.

Des technologies à axe horizontal et vertical

L'hydrolienne Sabella D10 est plus petite qu'une éolienne équivalente en puissance.
L’hydrolienne Sabella D10 est plus petite qu’une éolienne équivalente en puissance.

 

Une éolienne General Electric.
Une éolienne General Electric.

Les hydroliennes ont souvent des techniques qui viennent de l’éolien. Les technologies à axe horizontal sont proches. En effet, elles ont un rotor constitué de pales, parfois un multiplicateur et un alternateur. Il y a aussi souvent un convertisseur pour adapter le courant et un poste de transformation pour élever la tension et l’adapter au réseau. Un poste de livraison est situé après : son rôle est notamment de compter le courant produit.

Pour les turbines à axe vertical, on a les modèles Darrieus et Savonius. Mais une éolienne Darrieus a des pales courbées, tandis qu’elles sont droites pour les hydroliennes. On dit que ce sont des Darrieus H.

Les pales sont souvent trois pour les éoliennes (tripales) avec des matériaux composites. En effet, elles sont fabriquées en fibre de verre (moins chère) ou de carbone. Mais la fibre de carbone est plus légère. Cependant elle est beaucoup plus chère donc la fibre de verre est souvent utilisée.

L’hydroliennes Sabella a 6 pales tandis que l’AR1500 d’Atlantis en a 3. Sabella utilise du composite. Mais la société Hydroquest qui a développé des hydroliennes fluviales type Darrieus avec des pales en acier. IdEnergie aussi. EcoCinetic a conçu un modèle Savonius en composite.

Les pales peuvent êtres orientables (Sabella) ou non (Hydroquest).

Les fondations ont des similitudes. Le facteur de charge des éoliennes terrestre et de 25% à 30%, c’est à dire qu’elles tournent à 25% à 30% de leur puissance maximale(nominale). Mais c’est 40% environ pour les hydroliennes. Donc elles ont un rendement supérieur. Un autre avantage est que l’énergie des courants marins est prédictible, tandis que que les vitesses de vent sont plus difficiles à quantifier.

Certaines technologies hydroliennes sont totalement différentes

La société EELV a développé par exemple une machine à aile ondulante. De plus les techniques à cerf-volant ou à vis d’Archimède sont également testées.

Les éoliennes offshores sont beaucoup plus puissantes 

Elles ont des puissances d’au moins 5 MW.  Mais Haliade X de General Electric est l’éolienne la plus puissante au Monde avec 12 MW. Elle est en cours de fabrication la nacelle qui contient l’alternateur est faite à Nantes et les pales géantes les plus grandes au Monde de 107 m à l’usine de Cherbourg-en-Cotentin. En comparaison l’hydrolienne la plus puissante est de 2 MW.