MINI PROJET ISI 2001-2002

ETUDE COMPARATIVE DE DEUX ENERGIES

RENOUVELABLES

GROUPE DE TRAVAIL

• PANCRATE.

• DRAY.

• PARTOUCHE.

• DREYFUSS.

• ALLOUCHE.

LES ENERGIES ELECTRIQUES « PROPRES »

Éolienne Solaire

LIENSLIENS

Sommaire

• Comment ça marche?

• Définitions .Définitions .

• Économies .

• Environnement .Environnement .

• Performances .

Comment ça marche ?

Introduction:

1-Méthode photovoltaïque ,les modules photovoltaïques permettent de convertir la lumière du soleil en électricité.

Dans la plupart des cas, l’énergie photovoltaïque est utilisée pour alimenter des sites

non raccordés au réseau électrique classique .

Explications

• Un générateur photovoltaïque est composé de modules solaires. Ces modules transforment la lumière du soleil en électricité. Ils sont composés en matériaux semi-conducteurs (silicium).

• Le rayonnement solaire frappe la cellule qui libère des électrons générant le courant électrique.

• L’énergie électrique délivré par les modules peut être stockée dans des batteries.Un régulateur les protègent contre des charges ou décharges excessives.

• Le courant ainsi produit peut alimenter en électricité des habitations isolées ou permettrent le pompage de l’eau. Des installations photovoltaïques peuvent être connectées sur le réseau de distribution d ’électricité.

Schéma de principe:

L ’utilisation:

• Souvent installés sur les toitures des bâtiments, les panneaux solaires fournissent de l ’éclairage et alimentent les petits appareils électriques.

A travers le monde:

• En France métropolitaine, on trouve plus de 200 installations photovoltaïques, pour l ’essentiel, des particuliers. Il s ’agit de bergeries, de maisons isolées ou de refuges de montagne.

Deux milliards d ’habitants n ’ont pas accès a l ’électricité. Dans les pays du sud (Mali), le photovoltaïque répond au besoin d ’électricité domestique, sanitaires et agricole, des territoires éloignés du réseau électrique: pompage de l ’eau, éclairage des écoles, fonctionnement des appareils audiovisuels.

L ’économie:• Malgré d'importantes différences selon sa forme

d'utilisation, l'énergie solaire reste trop chère dans les conditions actuelles du marché. Les causes en sont (1) la faible concentration énergétique, qui nécessite des besoins importants de matériaux et de surface, (2) les technologies, qui ne sont pas assez avancées et (3) le prix trop bas des autres sources d'énergie, en particulier des énergies fossiles, parce que les coûts externes liés à leur extraction et utilisation ne sont pas pris en considération. A ce jour l'exploitation à grande échelle de l'énergie solaire est un "problème sans solution technique"

Environnement:• Les flux d'énergie solaire permettent la vie et le

fonctionnement d'une société humaine; c'est sur eux que repose la disponibilité de ressources énergétiques et biologiques renouvelables.

• Les flux d'énergie solaire sont inscrits dans l'ordre de la nature.

• L'énergie solaire est unique en ce sens que son action peut engendrer une augmentation de l'énergie accumulée sur terre. La nature a démontré ce phénomène pendant des millions d'années avec la formation des combustibles fossiles.

• A l'échelle humaine, l'énergie solaire est inépuisable.

• D'après les connaissances actuelles, son exploitation technique est relativement peu polluante pour l'environnement.

Répartition par zones :

Amérique du nord 62,93 %, Asie de l’est & du sud est 18.65 %

Amérique centrale & caraïbe 1.23 % ,Asie du sud 3%, du nord 1.4 % ,

Océanie 2.49 %, Afrique du nord 0.7 %, Europe de l ’ouest 9.59 %

Performance:

• Le problème de l ’épuisement des ressources non-énergétiques non renouvelables est occulté par une dépense énergétique croissante, qui permet l ’exploitation des gisement de matières premières de moindre qualité.

• Bien que pour la production d ’électricité solaire il existe un large éventail de technologie pour les centrales thermique solaire et technique photovoltaïque.

• La densité énergétique maximale du rayonnement solaire monte a environ 100 W/m², les besoins en surface et en structures porteuses pèseront même a long terme sur la rentabilité de ces technologies.

« LIENS INTERNET GENERAUX »

« SITES EOLIENS »

« SITES SOLAIRES »

LIENS INTERNET GENERAUX:

- www.edf.fr

- www.pacifique-industrie.nc

- www.total-energie.fr

- www.enerdata.fr

SITES EOLIENS:

- www.éole.org

- www.espace-éolien.fr

- www.blandin.gp

LIENS SOLAIRES:

- www.outilssolaires.com

- www.tecsol.fr

- www.solems.com

Les différentes énergiesLes différentes énergies

Les énergies électriques

« propres »

Sommaire

• Définition• Comment ça marche• Coût de l’installation• Critère de l’installation• Composants de l’éoliennesComposants de l’éoliennes• Les éoliennes et sont entouragesLes éoliennes et sont entourages• Consommation de l’éolienne à travers le mondeConsommation de l’éolienne à travers le monde• Les centrales éoliennes en FranceLes centrales éoliennes en France

Éolienne :

• DEFINITION:– Moteur actionné par le vent .

– Le vent fait tourner les hélices entraînants une turbine et produisant de l ’énergie .

. MOYEU:

- Pièce centrale sur laquelle sont assemblées la pièce qui doivent tourner autour d ’un axe .

COMMENT CA MARCHE

• Un multiplicateur décuple la rotation de l’hélice. L’accélération ainsi produite met en action le générateur qui produit le courant électrique

Détails

• L’énergie recueillie passe dans un transformateur qui l’envoie au ligne du réseau électrique.

• Par définition les éoliennes sont situées dans un endroit ou il y a beaucoup vent. Il existe différente types d’hélices adaptées à la force du vent

Plan détaillé d’une Éolienne

Coût de l’installation

-Les prix pour une éolienne:Méfiez vous,le coût de la turbine seule n’est qu’une

partie de l’investissement total qu’il faut consentir.Plus le branchement est complexe plus l’installation coûte cher.

Petite éolienne de 500w: 5 000 à 10 000F

Petite éolienne de 2 kW: 39 000F

Éolienne domestique ou rural de 10kW: 155 000F

Grande éolienne de 750 kW: 3 millions FF

Prix :Une éolienne moderne de la série 600kw exigera un

investissement d’environ 1 million de $ canadiens ou près de4 million de franc français . Alors, est ce rentable?

Cela vari d’un pays a un autre ,en fonction du prix de l’électricité disponible! En Allemagne , le coût d’une grande éolienne peut être amorti en 4 ans,en France ,entre 6 ou 7 ans au canada entre 8 et 10 ans!mais ça durée de vie est de plus de 20 ans.

Quelles sont les conditions minimales des vents pour qu'un site puisse entre exploites?

Dans le domaine éolien, on exprime souvent la vitesse des vents en mètres par seconde(m/s)voici un petit tableau de correspondance,

4,5m/s 16,2km/h bien que cela varie en fonction du type d'éoliennes, il faut un minimumde vent pour qu'elle se mette à tourner, c'est la vitesse d'amorçage

6m/s 21,6km/h voilà une vitesse moyenne des vents qui vous permet d'exploitersérieusement une éolienne pour produire de l'énergie,si,au site ou vous projetez installer une éolienne, votre moyenne annuelle est plusbasse ,il n'est pas sur du tout que ce soit une opération rentable

8m/s 30km/h les choses sérieusement commencent! C'est un seuil idéal pour installer une éolienne

15m/s 55km/h un bon vent pour votre éolinne,elle est en pleine production,le propriétaire d'un parc éolien voudrait des vents comme ceux-là tous les jours!

25m/s 90km/h votre petite éolienne doit être arrêtée ,cela va trop vite pour sa frêleconstitution! Sa grande sœur fonctionne bien, mais déjà les contrôlesautomatiques réduisent sa capacité,

30m/s 115km/h toutes les éoliennes sont arrêtées, les autres risquent des dommagesconsidérables:perte de pales ,rupture de la tour

Composants principaux d’une éolienneCOMPOSANTS % (en valeur)

Pales 14 %

Moyeu 3 %

Multiplicateur 14 %

Génératrice 8 %

Roulements 4 %

Groupe hydraulique 8 %

Electricité 9 %

Nacelle et capot 8 %

Assemblage 3 %

Divers 5 %

Mât 24 %

Total : 100.0%

-Le rotor est constitué de pales montées sur un moyeu.

-Le nombres de pales influent que faiblement sur le rendement de l’hélice.

-Une girouette \anémomètre télécommande les éoliennes.

Les éoliennes et sont entourage

LES CENTRALES EN FRANCE

• 1999: Centrale éolienne de Widehen-phase1 0.75MW

• 1999: Centrale éolienne de >Donzére 3.0 MW

• 2000: Centrale éolienne de Goulien 6.0 MW

• 2001:Centrale éolienne de Widehen-phase 2 3.75MW

• 2002:Centrale éolienne du Portel 3.0 MW

• 2002:Centrale éolienne de Escales-Cvonhilac l 7.5 MW

• Centrales en développement dans le cadre du programme EOLE 2005

Centrale Éolienne de Plougras 6.0 MW

Centrale Éolienne d ‘Edern 6.5 MW

Centrale Éolienne d’Avignionet-Lauradais 7.5 MW

Centrale Éolienne d’Escales-Conilhac II 7.5 MW

Centrale Éolienne de Bonifacio 7.5 MW

Centrale Éolienne de Lirac 10.5 MW

Centrale Éolienne de Montjoyer et Rochefort 20.25 MW

Centrale Éolienne Offshore du Breedt 7.5 MW

Centrale Éolienne de Ploumoguer 6 MW

Centrale Éolienne de Guilaëc 10.5 MW

SOIT UN TOTAL DE : 128 MW

LES CENTRALES EOLIENNES

• ESPACE EOLIEN DEVELOPPEMENT travaille actuellement sur une quinzaine de projets de centrale éolienne dans la France entière. 

• Ces projets sont développés en partenariat avec différentes entreprises, EED assurant la fonction de bureau d'études. 

En région Rhône alpes• Le conseil régional, avec

Rhône-alpeses énergie, est présent sur la filière éolienne depuis 1992 avec la réalisation d'un atlas éolien sur la basse vallée du Rhône, de Montélimar à Orange (atlas réalisé par EED suite à un appel d'offres). La région a soutenu les projets de Donzère et de MonJoyIer-Rochefort dans le département de la Drôme et apporte un concours financier à d'autres projets éoliens.

• Deux projets sont développés par EED en Rhône Alpes : Donzère (construit en 1999) et MonJoyIer-Rochefort.