Les énergies renouvelables : le duel éolien/solaire

Résumé du document

Contrairement aux énergies fossiles, les énergies renouvelables sont inépuisables puisqu'elles sont issues de phénomènes naturels comme le soleil et le vent.
Leur utilisation ne produit aucune émission de gaz à effets de serre, ce qui permet de ne pas aggraver le réchauffement climatique. Ces solutions, qui répondent au protocole de Kyoto, visent à lutter contre le changement climatique en réduisant les émissions de gaz carboniques. De plus, ce sont des énergies développées par l'homme qui contribuent à la création d'emplois et permettent de renforcer l'indépendance énergétique d'un pays.
C'est grâce à la crise de 1973 et à la flambée des prix du pétrole que ces énergies (moins coûteuses) ont été développées.
Parmi toutes les énergies renouvelables, l'éolien et le solaire sont deux énergies en développement.

[...] L'électricité photovoltaïque peut avoir plusieurs utilisations :
- L'alimentation électrique de sites et d'habitations isolés, situés loin d'un réseau électrique : relais de communication, satellites, l'ISS, balises en mer...
- Alimentation du réseau électrique ou utilisation domestique : centrales photovoltaïques, panneaux solaires

[...] L'énergie éolienne, est 100 % renouvelable et ne dégage pas d'émission polluantes (CO2)
- Le vent est une énergie gratuite et inépuisable.
- De nombreux emplois sont créés dans la fabrication et l'installation des éoliennes. Exemple : 45 000 emplois en Allemagne (pays le plus développé dans le domaine éolien).
- Un gain de carburant dans les centrales thermiques ou nucléaires dû à l'apport en électricité éolienne dans le réseau électrique.
- La période où la demande d'électricité est la plus forte, l'hiver, est également la période de l'année où il y a le plus souvent de vent. (...)

Extraits

[...] Elle est également utilisée comme source d'énergie pour la station spatiale internationale (ISS) et les satellites dans l'espace. -Le Photovoltaïque : Le mot Photovoltaïque provient du grec "photo" qui signifie lumière et de "volta" qui provient du nom d'un célèbre physicien italien Alessandro Volta qui a contribué à la découverte de l'électricité. Le photovoltaïque est donc la transformation de l'énergie lumineuse en énergie électrique. Aujourd'hui en Europe, l'énergie solaire commence à se développer : 6 centrales de plus de 300 KW sont en fonctionnement. La plus grande de ces centrales MW, se trouve en Italie à Delphos. [...]

[...] Cette énergie varie en fonction de la masse et la vitesse d'un certain volume d'air. La masse volumique de l'air est constante. On la mesure avec la formule : Ec = : l'énergie cinétique d'une masse est égale à la moitié du produit de cette masse par le carré de sa vitesse de déplacement. Ec : énergie cinétique en joules m : la masse du volume d'air en kg la vitesse instantanée du vent en m.s-1 La limite de Betz : Une éolienne, qu'elle soit vieille ou nouvelle, ne pourra pas exploiter toute l'énergie contenue dans le courant d'air qui la traverse. [...]

[...] Fonctionnement : La composition : L'éolienne est constituée de plusieurs composants : - La tour : La tour d'une éolienne supporte la nacelle et le rotor et mesure environ 70 mètres de haut. - La nacelle : Elle contient le multiplicateur et la génératrice. - Les pales : Les pales du rotor captent le vent et transfèrent sa puissance au rotor. Chaque pale d'une éolienne de 30 m de long. - Le rotor : Le rotor est composé, généralement, de 3 pales qui mesurent entre 20 et 40 mètres de long. [...]

[...] Etude de la fonction r : (on calcule la dérivée de u*v donc r'(x) = u'v + uv') Pour x > 0 donc r'(x) a le même signe que D'où le tableau de variation de r : r = r = * 8/9 * 4/3 r = 16/27 La fonction r admet donc bien un maximum local en x=1/3 égal à 16/27 La courbe ci dessous est le tracé de Ecext /Ec1 en fonction de V2/V1. Cette courbe atteint un maximum : soit : L'énergie extraite (Ecext) par le rotor ne pourra en aucun cas dépasser (env de l'énergie cinétique du vent arrivant sur l'éolienne(Ec1) c'est-à-dire l'énergie initiale du vent. II) L'énergie solaire : Présentation : Le soleil est une source d'énergie inépuisable et très abondante. L'énergie solaire représente de toutes les énergies renouvelables utilisées. [...]

[...] En effet, nous savons que le courant électrique est un déplacement d'électrons. Ce courant continu de micro puissance calculé en watt crête peut être transformé en courant alternatif grâce à un onduleur pour permettre d'alimenter le réseau électrique. - Le Watt crête caractérise la puissance d'un panneau photovoltaïque : Puissance (watts-crête) = intensité (ampères) x tension (volts) L'électricité photovoltaïque peut avoir plusieurs utilisations : - L'alimentation électrique de sites et d'habitations isolés, situés loin d'un réseau électrique : relais de communication, satellites, l'ISS, balises en mer - Alimentation du réseau électrique ou utilisation domestique : centrales photovoltaïques, panneaux solaires. [...]