Une pièce manquante pour l'énergie verte au Vietnam

Les énergies vertes et renouvelables telles que l'éolien, le solaire et le gaz naturel sont de plus en plus au cœur des préoccupations de nombreux pays. À l'avant-garde de cette tendance, le Danemark ambitionne non seulement de devenir un pays zéro carbone d'ici 2050, mais a également développé très tôt les énergies renouvelables, devenant le premier pays au monde à construire de grands parcs éoliens offshore. Cette énergie verte, à elle seule, suffirait à couvrir tous les besoins en électricité de la population.

Le Danemark prouve qu’un avenir sans combustibles fossiles est possible et prend des mesures pour y parvenir.

L'approvisionnement en énergie éolienne du Danemark est actuellement suffisant pour répondre aux besoins de sa population. (Source : The Guardian).

Face au besoin urgent d’énergie verte, le Vietnam encourage le développement de sources d’énergie renouvelables, notamment l’énergie éolienne.

Les zones côtières vietnamiennes de Binh Thuan, Ninh Thuan, Ben Tre et Tra Vinh sont très appréciées pour leur potentiel de développement éolien. Plusieurs projets y ont été testés, déployés et mis en service. Par ailleurs, le Vietnam a également commencé à déployer des projets éoliens offshore, profitant des vents forts de la mer de Chine méridionale.

Champ éolien à Bac Lieu . (Source : icon.com.vn)

Le composant le plus important d'une centrale éolienne est l'éolienne, qui détermine l'efficacité de l'exploitation, ainsi que la qualité de la puissance produite.

Les éoliennes sont actuellement développées en deux lignes de base, les éoliennes à axe horizontal (HAWT_ Horizontal Axis Wind Turbine ) et les éoliennes à axe vertical (VAWT_ Vertical Axis Wind Turbine ).

Éolienne à axe horizontal et éolienne à axe vertical. (Source : solenvn.com)

La structure principale d'une éolienne horizontale à axe horizontal se compose d'une hélice fixée à l'arbre rotatif et placée horizontalement par rapport à la direction du vent. L'éolienne horizontale à axe horizontal utilise la poussée du vent pour faire tourner les pales de l'hélice et produire de l'énergie. Pour capter au maximum l'énergie éolienne, les éoliennes horizontales à axe horizontal sont généralement de grande envergure ; elles doivent donc être placées sur des supports hauts et aérés.

À des altitudes de plusieurs dizaines, voire centaines de mètres, où le flux d'air est stable, l'éolienne horizontale à pales capte facilement le vent, permettant aux pales de l'hélice de tourner plus vite et plus uniformément. De plus, comme toutes les pales de l'éolienne horizontale à pales sont soumises au vent simultanément, la puissance reçue est élevée.

Installation d'éoliennes horizontales haute pression (HAWT) offshore de grande capacité. (Source : Mingyang Smart Energy)

Les éoliennes géantes à turbine horizontale installées en mer peuvent produire des dizaines de mégawatts (MW). C'est pourquoi elles sont courantes dans les parcs éoliens actuels.

Cependant, en raison de la complexité de sa structure et de sa hauteur importante, l'installation et la maintenance sont très difficiles. De plus, le réducteur et le générateur de l'éolienne horizontale sont placés sur une tour élevée, ce qui nuit à sa stabilité. L'éolienne horizontale ne convient qu'aux zones où le vent est relativement fort et stable, et son efficacité dépend de la surface de travail de la pale perpendiculaire à la direction du vent.

D'autre part, en raison de leur grande envergure, les éoliennes horizontales à rotors basculants (HAWT) affichent une vitesse élevée en bout d'aile, ce qui génère du bruit en fonctionnement. C'est pourquoi elles sont souvent installées loin des zones résidentielles ou en mer.

L'éolienne à axe vertical (VAWT) est conçue pour capter le vent grâce à la rotation de ses pales autour d'un axe vertical, ce qui facilite son installation et lui permet de tirer parti du vent provenant de toutes les directions. Contrairement à l'éolienne à axe horizontal (HAWT), toutes les pièces mobiles de l'éolienne à axe vertical sont disposées à la base, près du sol. Son centre de gravité bas assure une meilleure stabilité de l'équilibre. L'entretien et les réparations sont ainsi simplifiés et moins dangereux.

Comparaison entre éoliennes verticales et éoliennes horizontales. (Source : lucquan2.forumvi.com)

Par rapport à l'éolienne horizontale, le bruit de fonctionnement de l'éolienne verticale est également beaucoup plus faible, ce qui permet à l'éolienne verticale d'être installée n'importe où, comme dans les zones urbaines, les ménages, les toits des immeubles de grande hauteur... la capacité de production d'électricité peut atteindre de quelques kW à plusieurs centaines de kW.

L'éolienne à axe vertical présente également des limites. Comme une seule pale est orientée vers le vent et que la force exercée sur toutes les pales n'est pas uniforme, des vibrations peuvent facilement détruire le palier de butée. De plus, comme les pales agissent en sens inverse, cela affecte la vitesse de rotation et la capacité de l'éolienne à générer un couple.

Les éoliennes à axe vertical sont intégrées aux lampadaires. (Source : Dingxin)

Dans certaines régions du monde, la technologie VAWT a été mise en service dans des zones urbaines, des zones industrielles, des zones rurales, des zones côtières et des applications à petite échelle dans des endroits où la vitesse et la direction du vent changent fréquemment et l'avantage est qu'elle ne nécessite pas de grands espaces.

Au Vietnam, l'énergie éolienne à axe vertical (VAWT) n'a pas été largement exploitée. La principale raison est que ce type d'éolienne est encore peu performant et économiquement rentable. Récemment, plusieurs études et solutions ont été proposées, notamment des résultats de recherche expérimentale très prometteurs sur le modèle du groupe de recherche de l'Université des ressources en eau.

Nous espérons que dans un avenir proche, la « pièce du puzzle » VAWT contribuera au développement de sources d’énergie vertes pour le pays, préservant ainsi le cadre de vie de chacun d’entre nous.