Plan 2. Energie renouvelable ? 3. Les énergie renouvelable dans le monde 4. L'é
Plan 2. Energie renouvelable ? 3. Les énergie renouvelable dans le monde 4. L'énergie éolienne 5. L’énergie hydraulique 6. L’énergie solaire 7. La biomasse 8. Energie géothermique Energies Renouvelables 1. Introduction 1. Introduction L'énergie fait partie intégrante de notre société moderne, elle permet la vie après le coucher du soleil, le transports des gens et des marchandises ainsi que le développement continu des sciences et des technologies. Les sources d'énergie actuelles, telles que le pétrole, et le gaz naturel ont permis de satisfaire les besoins en énergie croissants d'une population en augmentation aussi bien pour la consommation résidentielle ou industrielle que pour les transports. Cependant l'utilisation des combustibles fossiles pour générer l'énergie nécessaire a eu de nombreuses conséquences négatives, soit : une pollution considérable, l'exploitation intensive des ressources naturelles, d'importantes tensions geo-politiques envers les pays disposant d'importantes ressources de combustible. De plus, la demande globale en énergie va croître avec l'augmentation de la population du globe. 1. Introduction Les combustibles fossiles sont actuellement indispensables pour maintenir notre niveau de vie et notre confort. Cependant leur consommation provoque des effets secondaires négatifs pour les humains, les animaux et les plantes. Les résidus de combustion de produits provoquent le réchauffement de l'atmosphère terrestre, ils polluent l'air, l'eau et le sol. Le résultat en est une détérioration des conditions de vie pour toutes les espèces vivant sur terre. Il existe à la fois des raisons économiques et environnementales pour justifier le développement d'énergies alternatives. L'intérêt dans les sources d'énergie alternatives est apparu dans les années 1970, lorsque le pétrole s'est soudainement raréfié ou sa quantité diminue sur le marché. Alors que les réserves semblaient encore immenses, le monde a tout à coup pris conscience que les réserves de pétrole sont limitées et qu'un jour elles seraient épuisées. 1. Introduction La recherche s'est alors orientée vers des sources d'énergie alternatives Notre dépendance envers les combustibles fossiles a conduit à une sévère pollution de l'air et à l'épuisement rapide des réserves de pétrole mondiales En plus du danger qu'elle représente pour l'écosystème et pour les espèces vivantes, la pollution altère aussi l'atmosphère terrestre. Cette tendance est appelée le réchauffement global et celui ci continuera de s'aggraver avec la consommation croissante de combustibles fossiles. Le monde a besoin d'une source d'énergie non polluante, hautement efficace et qui existe en quantité illimitée afin de satisfaire les besoins d'une population croissante. 2. Energie Renouvelable ? Une énergie renouvelable est une source d’énergie qui se renouvelle assez rapidement pour être considérée comme inépuisable à l’échelle de temps de l’humanité. L’énergie renouvelable désigne les formes d’énergies dont le taux de génération est équivalent ou supérieur au taux de leur consommation. Les énergies renouvelables sont issues de phénomènes naturels réguliers ou constants provoqués par les astres, principalement le Soleil (rayonnement), la Lune (marée), la Terre (énergie géothermique), le vent (éolienne), etc … Aujourd'hui, on assimile souvent par abus de langage les énergies renouvelables aux énergies propres (biogaz, pile à combustible, etc…) 3. Les énergie renouvelable dans le monde Au Maroc, les sources d'énergies renouvelables sont principalement l'eau (l'hydroélectricité), soleil et vent. Progression des énergies renouvelables dans le monde Depuis les années 1990, le pourcentage des énergies renouvelables dans la consommation d’énergie mondiale a très peu augmenté (un peu plus d’un pourcent). o La biomasse a reculé, o Le solaire et l’éolien se sont beaucoup développés. Depuis 2019, presque tous les pays se sont fixés des objectifs de développement des énergies renouvelables. En 2020, la crise sanitaire du coronavirus a impacté les politiques d’installations du parc renouvelable. o -18% pour le solaire, o -12% pour l’éolien par rapport à l’année précédente. 3. Les énergie renouvelable dans le monde Les plus grands pays producteurs d’énergies renouvelables Le développement des énergies renouvelables est suivi par les plus grandes puissances du monde. Chaque pays mise sur certains secteurs plus que d’autres en raison de leur climat, de leur géographie, etc. Voici un tableau récapitulatif du développement des énergies renouvelables électriques Hydroélectrique Géothermie Eolien Biomasse Solaire PV Solaire thermodynamique Chine Etats-Unis Chine Chine Chine Espagne Brésil Indonésie Etats-Unis Etats-Unis Etats-Unis Etats-Unis Canada Philippines Allemagne Brésil Japon Maroc Etats-Unis Turquie Inde Inde Allemagne Afrique du Sud Russie Nouvelle-Zélande Espagne Allemagne Inde Chine 3. Les énergie renouvelable dans le monde L'énergie éolienne 4. L'énergie éolienne L’énergie éolienne peut être utilisée de deux manières : Conservation de l’énergie mécanique : le vent est utilisé pour faire avancer un véhicule, pour pomper de l’eau ou pour faire tourner la meule d’un moulin Transformation en énergie électrique : l’éolienne est couplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant. Le générateur est relié à un réseau électrique ou bien fonctionne de manière autonome avec un générateur d’appoint et/ou un parc de batteries ou un autre dispositif de stockage d'énergie. Moulin à vent Eolienne : est une machine qui utilise la force du vent pour produire de l'énergie. L’éolienne est appelé aussi aérogénérateur. Les modes d’exploitation de l’énergie éolienne Les éoliennes terrestres dites « onshore » sont installées à terre. Les éoliennes dites « offshore » sont installées en mer. On distingue par ailleurs deux typologies d’installations : Industrielles : les grands parcs éoliens (ou « fermes éoliennes ») raccordés au réseau électrique ; Domestiques : des petites éoliennes installées chez les particuliers. 4. L'énergie éolienne Schéma de principe d’une éolienne 4. L'énergie éolienne Les pales : au nombre de deux ou trois, elles sont fixées sur le rotor. Elles vont permettre de transformer l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique La nacelle : fixée en haut du mat, elle abrite le générateur, le multiplicateur, le frein et les systèmes de régulation et d’orientation Le multiplicateur : il va accélérer le mouvement lent des pales (5 à 30 tours/minutes), pour alimenter le générateur. Le générateur : il doit tourner à grande vitesse (1000 à 2000 tours/minute). C’est lui qui va transformer l’énergie mécanique produite en énergie électrique Le frein : il va stopper la rotation de l’éolienne en cas de vents supérieurs à 90 km/h. Le système de régulation électrique : il va ralentir le rotor du générateur en cas de surrégime. 4. L'énergie éolienne Le système d’orientation : il va orienter la nacelle en fonction du vent. Le mat : de 50 à 110 mètres, il permet de placer l’éolienne à une certaine hauteur pour profiter au maximum du vent. Armoire de couplage au réseau électrique : elle rend compatible l’énergie produite avec celle du réseau. Cela consiste à transformer la tension qui est aux alentours de 690 V, à une grande tension (20 000V), afin de la réinjecter dans le réseau. Les fondations : socle en béton sur lequel sera fixé le mat de l’éolienne. 4. L'énergie éolienne 3.1. Comment fonctionne une éolienne ? Les hélices de l’éolienne tournent, un ensemble d’engrenages fait tourner une génératrice très rapidement. La génératrice produit de l’électricité qui est envoyée à la base de l’éolienne. Le transformateur change la tension du courant afin qu’il puisse être transporté par des câbles électriques standard, soit en surface, soit souterrains. Hélice 4. L'énergie éolienne 3.2. Applications La plus importante application fournir de l'électricité à l’échelle d’une région, d’un territoire à partir d'un parc éolien terrestre ou off-shore. Ils mettent en œuvre des machines de moyenne et grande puissance (200 à 2000 kW). Des systèmes autonomes, de 500W à quelques dizaines de kW, sont intéressants pour électrifier des sites isolés du réseau électrique (îles, villages...) 4. L'énergie éolienne 3.3. La production d'électricité L'énergie du vent captée sur les pales entraîne le rotor couplé à la génératrice qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique Distribution de l’électricité sur le réseau via un transformateur 4. L'énergie éolienne 3.3. La production d'électricité Vitesse du vent Production électrique Etat des pales < 10 km/h L'éolienne ne démarre pas Les pales sont à l'arrêt > 10 km/h et < 36 km/h L'éolienne commence à produire de l'électricité Les pales commencent à tourner > 36 km/h et < 45 km/h L'éolienne est proche de sa production maximale Les pales se mettent progressivement à tourner sur elles-mêmes afin de réguler la production > 45 km/h et < 90 km/h Production constante et maximale Les pales s'orientent en fonction de la vitesse du vent > 90 km/h L'éolienne est arrêtée Les pales sont mises en drapeau « dans l'alignement du vent » (Système de régulation et de protection) Production électrique en fonction de la vitesse du vent 4. L'énergie éolienne Production électrique en fonction de la dimension 3.3. La production d'électricité Le petit et moyen éolien est adapté à l'équipement de particulier, d'exploitants agricoles, d'entreprises. Les moyennes et grandes éoliennes sont destinées à la production d'électricité pour le réseau 4. L'énergie éolienne 3.4. Energie éolienne et environnement Elle ne contribue pas : • Au renforcement de l'effet de serre (pas de rejet de CO2 ) • Aux rejets de soufre ou azote • A la production de déchets toxiques ou radioactifs L'un des défauts majeurs : • Le bruit 50 db à 150 mètres et Inaudible à 400 mètres • Intégration dans le paysage. Prix du uploads/Geographie/ energies-renouvlables.pdf
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- Publié le Oct 25, 2022
- Catégorie Geography / Geogra...
- Langue French
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