Les éoliennes hors réseau peuvent être classées en fonction de plusieurs critères, tels que le type de générateur, la direction de l'axe de rotation, la capacité de puissance, la forme structurelle et le mode de fonctionnement. Voici une introduction détaillée :
Classés par type de générateur
Système de turbine éolienne hors réseau basé sur un générateur asynchrone :
L'utilisation de générateurs asynchrones comme dispositifs de conversion d'énergie peut être divisée en générateurs asynchrones de type cage, générateurs asynchrones de type bobiné et générateurs asynchrones à double alimentation.
Les générateurs asynchrones à cage présentent les avantages d'un faible coût, d'une grande fiabilité et d'une grande robustesse, et sont largement utilisés dans le domaine des systèmes traditionnels d'éoliennes hors réseau.
Système éolien hors réseau basé sur un générateur synchrone à aimant permanent :
Les générateurs synchrones à aimant permanent sont devenus courants en raison de leur rendement élevé et de leur petite taille.
En fonction de sa structure, il peut être divisé en plusieurs types, tels que le moteur à champ magnétique radial à rotor interne, le moteur à champ magnétique radial à rotor externe, le moteur à champ magnétique axial à double stator fendu, le moteur à champ magnétique axial à double rotor fendu et le moteur à champ magnétique axial à stator équilibré d'un seul côté.
Dans les mêmes conditions de paramètres nominaux, la densité de puissance des moteurs à champ magnétique axial est supérieure à celle des moteurs à champ magnétique radial ; la structure axiale bilatérale présente des avantages par rapport à la structure axiale unilatérale ; le moteur à champ magnétique radial à rotor extérieur présente des avantages par rapport au moteur à champ magnétique radial à rotor intérieur. Le moteur à champ magnétique radial à rotor interne a la structure la plus simple et le coût de fabrication le plus bas, ce qui le rend très approprié pour les petits systèmes d'éoliennes hors réseau.
Système de turbine éolienne hors réseau basé sur un générateur à réluctance commutée :
Par rapport aux systèmes de générateurs synchrones à aimant permanent, la part de marché est relativement faible.
Classer selon la direction de l'axe de rotation
Éolienne à axe horizontal :
L'axe de rotation de l'éolienne est parallèle au sol, et les pales sont semblables à des hélices, qui doivent être alignées avec la direction du vent.
Technologie mature, haute efficacité (jusqu'à 45% ou plus), et puissance élevée de la machine unique (modèles courants).
Le système de lacet doit réagir au vent et la tour est relativement haute, ce qui entraîne des niveaux de bruit relativement élevés.
Application : Elle représente plus de 95% de la capacité éolienne mondiale installée et est largement utilisée sur terre et en mer.
Éolienne à axe vertical :
L'axe de rotation de l'éolienne est perpendiculaire au sol et les pales tournent autour de l'axe vertical sans avoir besoin de vent.
Structure simple, faible niveau sonore, forte résistance aux changements soudains de direction du vent et facilité d'entretien.
Faible rendement (généralement<40%), vitesse du vent au démarrage élevée et difficulté à augmenter la production.
Applications : production d'électricité distribuée à petite échelle, environnement urbain, énergie auxiliaire, etc.
Classés par capacité de puissance
Micro-éoliennes :
Capacité inférieure à 1 kW, adaptée aux ménages ou aux points de charge de faible puissance.
Petites éoliennes :
La capacité est comprise entre 1 kW et 10 kW, ce qui convient aux zones reculées, aux zones pastorales ou aux cibles à alimentation unique.
Éoliennes de taille moyenne :
La capacité est comprise entre 10 kW et 100 kW, ce qui convient aux scénarios de production d'électricité décentralisée.
Éoliennes à grande échelle :
D'une capacité supérieure à 100 kW, il est principalement utilisé pour les centrales éoliennes connectées au réseau.
Classés par forme structurelle et mode de conduite
Type de boîte de vitesses :
L'éolienne entraîne le générateur en augmentant la vitesse par l'intermédiaire du multiplicateur.
Avantages : Possibilité d'utiliser des générateurs à grande vitesse (faible coût).
Inconvénients : La boîte de vitesses nécessite un entretien fréquent et présente un taux de défaillance élevé.
Type d'entraînement direct :
L'éolienne entraîne directement le générateur synchrone à aimant permanent à faible vitesse, ce qui élimine le besoin d'une boîte de vitesses.
Avantages : Grande fiabilité et entretien minimal.
Inconvénients : Coût élevé des aimants permanents et volume/poids important des générateurs.
Type mixte :
La turbine éolienne entraîne le générateur à vitesse moyenne par l'intermédiaire d'un premier étage de boîte de vitesses.
Point d'équilibre : équilibre entre la fiabilité (simplification de l'engrenage) et le coût.
