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Mines Douai / IMT Lille-Douai Corrigé du DS-1 2020 Attention le programme diffè

Mines Douai / IMT Lille-Douai Corrigé du DS-1 2020 Attention le programme diffère de celui de EIL 2 UV Energies Renouvelables Enjeux et stratégies Pas de documents. Calculette autorisée. Barème : le devoir est sur 25 pts au total, la note est ensuite ramenée sur 20pts. Les réponses doivent se faire sur ce document. Bien préciser la référence des questions si vous répondez sur feuille séparée Partie A : Questions ouvertes ( 11 X 1 points) 1. Définir la notion d’énergie finale en vous aidant du schéma ci-dessous. Energie finale : Energie mise à disposition du consommateur sous forme directement utilisable 2. Citer trois exemples de conversions d’énergie et leur convertisseur. ORC = cycle de rankine. On peut aussi mentionner le chauffage effet joule ou la chaudière à combustible, les luminaires, etc. 3. Quel est la différence entre un projet participatif et un projet citoyen? Dans un projet participatif, les citoyens servent de « banques » : ceux-ci investissent dans le projet (par le biais d’obligation généralement), sans faire partie de la gouvernance du projet. Un projet citoyen est un projet où les citoyens investissent également, mais ont un droit de vote au sein de la société (participation à la gouvernance). Généralement, ceux-ci sont majoritaires, ou ont une minorité de blocage. Cette part de 50% des pouvoirs (actions) n’est pas indispensable, et surtout les sommes en jeu (plusieurs millions d’Euro pour une seule turbine) ne sont pas à la portée des citoyens regroupés localement. Ainsi, la majorité de l’investissement vient de l’emprunt bancaire ou d’investisseurs tiers (ou pour partie en fonds dits participatifs). 4. Qu’est-ce qu’un contrat de performance énergétique ou CPE ? Le contrat de performance énergétique (CPE) permet d’améliorer l’efficacité énergétique d’un bâtiment ou d’un ensemble de bâtiments. La collectivité paie un prestataire d’atteindre des objectifs de performances énergétiques. 5. Citer au moins deux aides financières pour les ménages en situation de précarité énergétique. (1 pts) Diapo issue du cours : 6. Détailler la signification du 3*20 (loi Paquet Energie Climat de 2008) ? A l’horizon 2020 : • réduire les émissions de gaz à effet de serre de 20 % (par rapport aux niveaux de 1990); • porter à 20 % la part des énergies renouvelables dans la consommation d'énergie de l'UE; • améliorer l'efficacité énergétique de 20% Cette loi française est dérivée des directives de même montant au niveau de l’UE qui a eu un impact majeur sur le développement des renouvelables en Europe et dans le Monde. 7. Dérive des coûts du nucléaire Grübler (2010) décrit les coûts croissants d’investissement des réacteurs français et américains dans le schéma suivant présenté en puissance cumulée dans les deux cas : Donner trois raisons de ces dérives Voir le cours 8. Donner le bon ordre des potentiels d’économie dans les moteurs industriels : Variation de vitesse / Changement de technologie du moteur / Redimensionnement de l’équipement. Ordres de grandeur (cours Efficacité) - Redimensionnement du système et adaptation des tailles (50% de gain et plus) - Variation de vitesse (souvent 30% et plus) - Technologies moteur (10 à 15%...) 9. Prix du pétrole et chaos climatique Le graphe suivant (The Economist 11/08/2018) montre les prévisions implicites de prix du pétrole des principales compagnies mondiales. Ces anticipations sont très supérieures au prix modélisé si l’Accord de Paris est mis en œuvre. Donner deux raisons à ce différentiel. Beaucoup de réponses possibles (et bonnes) Les pétroliers ne croient pas à l’application de l’accord de Paris puisqu’ils investissent dans des projets inutiles à moyen terme si cet accord réussit. Les investissements ont une inertie importante et la bulle pétrolière (qui a des effets opposés sur les ressources restantes ou à l’inverse sur la dévalorisation de la valeur des actifs pétroliers) n’est pas perceptible Les pays pétroliers considèrent qu’ils ont un pouvoir de marché suffisant pour imposer leurs prix. Les financiers n’ont pas encore pris la mesure des implications des changements climatiques / Certains pétroliers ne croient pas aux impacts des changements techniques dans le transport ou l’habitat / Certains sont même sceptiques de la science climatique (…) 10. Flexibilité vers 100% renouvelables électriques Dans le graphe suivant, des solutions de flexibilité du système sont indiquées (hors des extensions du réseau de transport dont l’inertie est plus importante). Le délestage (ou « curtailment ») est indiqué côté production comme l’écrêtage de la production. Donner deux raisons qui peuvent justifier ce mode de flexibilité. Le délestage se justifie notamment : Pour de brèves productions de pointe en PV ou en éolien ; Pour la production offshore lorsque les lignes saturent ; En autoconsommation lorsque la valorisation au réseau est trop faible ; En attendant des équipements de stockage (hydrogène, méthanation, step…) ; Lorsque le marché spot de l’électricité atteint des valeurs zéro ou négatives 11. ENR contre charbon Le graphe ci-dessus représente les additions récentes (en puissance) pour l’Inde, désormais dominées par les énergies renouvelables après les baisses de prix spectaculaires de ces dernières années. Pourtant, les émissions de GES de l’Inde ne baisseront pas cette année. Donner deux raisons à cela. Beaucoup de (bonnes) réponses données ici - La croissance de la demande électrique reste plus élevée que l’apport des ENR dans ce pays émergent - Le parc charbon existant est encore ultra-dominant - Il est utilisé au maximum voire au-delà (brown out) - Les émissions d’autres secteurs (transports) augmentent aussi (…) Partie B : QCM (9 X 1 points) Les réponses doivent se faire obligatoirement sur le tableau de résultat suivant : 1 A b c d e 2 A b c d e 3 A b c d e 4 A b c d e 5 A b c d e 6 A b c d e 7 A b c d e 8 A b c d e 9 A b c d e 1. Quel est le rôle d’ENEDIS ? a. Propriétaire des réseaux de distribution d’électricité b. Exploite les réseaux de distribution d’électricité c. Exploite les réseaux de transport d’électricité d. Propriétaire des compteurs e. Fixe le niveau du TURPE 2. Quel est le rôle du PLU (Plan Local d’Urbanisme) ? a. Définit l’usage des sols et les spécificités liés à la construction b. Définit les objectifs de production d’énergie à long terme c. Projet de territoire sur le climat, l’air et l’énergie d. La réponse D e. Un plan de prévention des risques 3. Un équivalent-logement représente : a. 100 kWh b. 5 MWh c. 12 MWh d. 20 MWh e. 1 GWh 4. La doctrine initiale d’objectifs des accidents nucléaire a. Pas d’accident avant 100 000 ans b. Une fusion du cœur maximum tous les 100 000 années-réacteurs c. Pas plus de 100 000 morts par accident de réacteur d. L’assurance ne couvre que les dommages créés hors de la centrale e. Probabilité pour les réacteurs européens civils d’avoir un accident majeur (avec relâchement de radioactivité) inférieure à 1 million d’années d’exploitation 5. Des appareils pour lesquels l’énergie de fabrication domine le bilan total a. Le réfrigérateur et le smartphone b. L’ordinateur portable et le smartphone c. La lampe à LED et le lave-vaisselle d. Le moteur industriel de plus de 3 kW e. Le lave-linge 6. Une tarification progressive de l’énergie a. Les pauvres paient moins que les riches b. Les usagers les plus important paient plus à l’unité c. La compagnie électrique finance les économies d’énergie (par exemple via des certificats) d. La part fixe de la facture représente la majorité de la facture e. Les premiers kWh sont gratuits 7. Quel convertisseur d’énergie permet de produire de l’hydrogène ? a. La méthanation b. Le reformage c. La turbine à gaz d. La turbine à vapeur e. L’alternateur 8. La capacité de stockage d’énergie des réseaux de gaz et d’électricité en France a. La capacité de l’électricité représente 22 fois celle du gaz b. La capacité du gaz est la moitié de celle de l’électricité c. Les réservoirs de gaz contiennent 18 fois plus que les barrages de stockage- turbinage d. Les gaziers stockent 342 fois plus que les électriciens e. L’électricité stockée par gravité et pompage-turbinage a une puissance deux fois moindre que celle du gaz 9. La réserve tournante du réseau électrique s’applique à la panne N/N-1. Cela signifie que : a. Il faut prévoir l’arrêt fortuit de 10% des tranches nucléaires simultanément b. Il faut garder en réserve le plus gros réacteur disponible c. La réserve disponible instantanément est d’au moins 8 % de la puissance déployée d. La déconnexion de la centrale la plus grosse doit être compensée rapidement e. Les centrales au gaz sont mobilisées en cas de saute de vent pour compenser le manque Partie C : Exercice d’Application Numérique (5 pts): Une centrale thermique au charbon produit de l’électricité en hiver (centrale à condensation). Lors de son démarrage, celle-ci à une montée en puissance linéaire avant d’atteindre une puissance de couplage. A partir de ce palier, la centrale peut injecter l’électricité sur le réseau. La puissance de celle-ci continue ensuite à croitre linéairement jusqu’à sa puissance nominale uploads/Ingenierie_Lourd/ exemple-ds-2019-corrige.pdf