TPE hydroelectricité (turgot 2010)

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TPE hydroélectricité par des éleves de 1ereS2 de turgot

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TPE hydroelectricité (turgot 2010)

  1. 1. Quelle est la place de l‘hydroélectricité parmi les énergies d’aujourd’hui et quel est son avenir ?
  2. 2. Introduction <ul><li>Who are us ? </li></ul><ul><li>Why have we chosen this topic ? </li></ul><ul><li>Problematic : What place does hydroelectricity take among today's energies, and does it have a future ? </li></ul><ul><li>Announce of the plan </li></ul>Travailler ensemble fut une bonne expérience. Il nous est apparu que la production d’énergie hydroélectrique s’inscrivait bien dans le développement durable, enjeu mondial qui retient notre attention. De plus, vivant en Limousin (dont Turgot fut l’intendant), nous savons que cette région est dotée d’un réseau hydrographique dense, qui permet la production d’énergie hydroélectrique. Depuis le XXe siècle et la révolution industrielle, l'électricité tient une place importante dans notre vie. Tout d'abord utilisée a des fins industrielle, la &quot;fée électricité&quot; s'est installée dans nos foyers, mais plus encore, elle est devenue un moteur indispensable a notre société. Nous allons plus particulièrement nous intéresser à l’hydroélectricité. En effet : Quelle est la place de l'hydroélectricité parmi les énergies d'aujourd'hui et a-t-elle un avenir ? Nous commencerons par étudier les différents moyens de production d'hydroélectricité, puis nous nous demanderons si l'énergie hydroélectrique est rentable aujourd'hui, et enfin nous réfléchirons sur son avenir.
  3. 3. Plan <ul><li>I) De l’eau à l’électricité </li></ul><ul><ul><li>A/ Différents moyens de production </li></ul></ul><ul><li>Les centrales gravitaires </li></ul><ul><li>Les centrales hydrauliques à réserve pompée </li></ul><ul><li>Les usines marémotrices </li></ul><ul><ul><li>B/Turbo-alternateur </li></ul></ul><ul><li>Turbines </li></ul><ul><li>L’alternateur </li></ul><ul><li>II) Sa place dans les énergies d’aujourd’hui </li></ul><ul><li>Avantages et inconvénients </li></ul><ul><li>Parmi les énergies actuelles </li></ul><ul><li>III) Son Avenir </li></ul><ul><li>L’hydraulique, une énergie d’avenir </li></ul><ul><li>Projets futurs </li></ul><ul><li>Une menace sur l’équilibre géopolitique ? </li></ul>Conclusion Introduction
  4. 4. I) De l’eau à l’électricité A/ Différents moyens de production Centrales de haute et moyenne chutes _ Hautes chutes supérieures à 300 mètres _ Utilise une turbine Pelton _ Faible débit et forte pression _ Moyennes chutes entre 300 et 150 mètres _ Utilise une turbine Francis _ Débits et pressions moyennes 1) Les centrales gravitaires
  5. 5. Centrale au fil de l’eau _ Hauteur de chute inférieur à 15 mètres _ Fort débit _ Le long des grand cours d’eau (exemple : Rhin) _ Equipé d’une turbine Kaplan
  6. 6. 2) Les centrales hydrauliques à réserve pompée _ Pompage lors des heures creuses _ Turbinage lors des heures dites « pleines » _ Economique
  7. 7. 3) Les usines marémotrices _ Utilise le phénomène de la marée _ Peut fonctionner selon deux modes : -Effet simple -Effet double _ Utilise un groupe bulbe (Turbine Kaplan)
  8. 8. B/Turbo-alternateur On peut répartir les turbines en deux groupes : _ Turbine à réaction : -Turbine immergée -Utilise l’énergie cinétique et la pression de l’eau. -L’eau est évacuée par un aspirateur en dessous de la turbine. _ Turbine à action : -Mise en rotation par une jet d’eau sous très haute pression -L’eau s’évacue naturellement par un conduit  d’évacuation. _ La turbine transforme l’énergie hydraulique en énergie mécanique. _ Toujours composée : -une roue : Portée par une axe, munie d’aubes de pâles ou d’augets suivant les turbine -un distributeur : fixe ou réglable, il amène l’énergie hydraulique à la roue pour qu’elle puisse être exploitée par la roue.
  9. 9. 2) L’alternateur _ Composé de deux parties : -Le stator : Constitué de bobinage de cuivre. - Le rotor : Constitué d’ électro aimant _ Le rotor entrainé par la turbine tourne à l’intérieur du stator, cela provoque une variation de champ magnétique qui crée de l’électricité. _ f = kn la fréquence produite par l’alternateur dépend de la vitesse du rotor a l’intérieur du stator. _ Une fois l’électricité créée, elle est élevée a l’aide d’un transformateur pour être transporté sur de longue distance.
  10. 10. II) Sa place parmi les énergies d’aujourd’hui 1) Avantages et inconvénients
  11. 11. Avantages : -> Absence de dégagement gazeux (dont nocif) et de production de déchets -> Mise en service rapide -> Est un apport supplémentaire d’électricité lors de demandes trop fortes pour les centrales nucléaires. -> Peu coûteux à long terme -> Les lacs artificiels peuvent être utilisés comme réserves naturelles, parcs écologiques ou zones de divertissement. -> Les barrages, usines marémotrices, […] tout comme les viaducs peuvent être utilisés comme voies de communication -> La durée de vie des installations est plutôt longue. -> L’eau retenue peut servir à l’exploitation agricole
  12. 12. Inconvénients : -> Problèmes sociaux ; la délocalisation d’habitants -> Les installations modifient les courants marins et les écosystèmes avoisinants -> Développement bactériologique émissif en CO2 dans le bassin en amont du barrage -> Demande beaucoup d’entretien et de contrôles pour éviter les « lâchers d’eau », d’où une règlementation très stricte -> Le fonctionnement des infrastructures se fait en fonction de l’état de l’eau -> Le démantèlement des barrages vétustes demeure peu écologique -> Les installations dénaturent les paysages
  13. 13. 2) Parmi les énergies actuelles
  14. 15. III) Son avenir 1) L’hydraulique, une énergie d’avenir Hydraulique <ul><li>- Solution durable, souple, compétitive </li></ul><ul><li>1ere énergie renouvelable dans le monde </li></ul><ul><li>Fort potentiel énergétique dans les pays en développement </li></ul><ul><li>Avenir assuré pour « l’après pétrole » </li></ul><ul><li>Potentiel énorme des océans </li></ul><ul><li>(recouvrent ~70% du globe) </li></ul>Pourquoi l’hydraulique s’inscrit t’elle dans l’avenir ? :
  15. 16. 2) Projets futurs <ul><li>A) Le Pelamis </li></ul>
  16. 18. 2) Projets futurs <ul><li>A) Le Pelamis </li></ul>Longueur : 120 mètres Poids : 750 tonnes Rendement : entre 70% et 80% Caissons : 4 Longueur : 24 m Largeur : 3,5 m Articulations : 3 Production : 1 pelamis = 750KW = alimentation en électricité de 500 foyers. 1 pelamis en une année = 2.7GW 1 km² de pelamis = production de 30 MW = alimentation en électricité de 20 000 foyers. Le pelamis c’est aussi 2000 t par an d’émission de dioxyde de carbone épargnées et 600 t de pétrole d’économisées. Carte d’identité :
  17. 19. <ul><li>B) L’hydrolienne </li></ul>Poids : 1000 tonnes Profondeur : 24 m Rendement : en fonction des marrées Rotors : 1-2 Diamètre : 16 m Production : 1,2 MW (contre 2MW sur terre) Potentiel énergétique : 10 TWh (20% du potentiel européen ) Carte d’identité
  18. 20. 3) Une menace sur l’équilibre géopolitique ? <ul><li>Le Tigre et </li></ul><ul><li>l’Euphrate </li></ul>1ère menace 2 e menace
  19. 21. Conclusion L’hydroélectricité occupe donc une place importante parmi les énergies. Technologie polyvalente, elle peut s'adapter à beaucoup de situations, tout en restant une source d'énergie propre. Son exploitation ne génère que très peu de déchets toxiques et aucune pollution atmosphérique. Elle s'inscrit donc dans un développement durable. Elle apparaît come un formidable atout pour l’après-pétrole, bien qu’elle présente de nombreux inconvénients, touchant à l’environnement, aux facteurs humains ou à la géopolitique… Dans les décennies à venir, l’hydroélectricité sera exploitée sous des infrastructures différentes que celles que l’on connait aujourd’hui. Par ailleurs, l’encombrement des sites terrestres devrait mener vers une orientation significative de la production d’hydroélectricité à partir des océans.
  20. 22. Remerciements <ul><li>Nous remercions nos professeurs : </li></ul><ul><li>M. Faurie </li></ul><ul><li>M. Bidaud </li></ul><ul><li>M. Chassagne </li></ul><ul><li>M. Gasquet ainsi que M. Auger </li></ul><ul><li>Mme Pouyaud </li></ul><ul><li>Mme Bertrand </li></ul><ul><li>Ainsi que les assistants du cours d’anglais européen : </li></ul><ul><li>Ansleigh Westfall </li></ul><ul><li>Michael O’neill </li></ul><ul><li>Merci de nous avoir écoutés </li></ul>

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