Bac S-SI – Concours général 2014

« Poséidon au secours d’Éole pour produire l’énergie électrique »

Introduction

La France doit atteindre en 2020 l’objectif de 23 % d’énergie renouvelable dans la production d’électricité. Le projet de parc hydrolien de Paimpol-Bréhat, qui constitue une première dans le monde, a pour enjeu de tester la faisabilité technique, économique, environnementale et administrative d’un tel parc de démonstration pré-industriel, pour favoriser le développement d’une filière énergétique française et ainsi atteindre un coût du kWh compétitif à l’horizon 2020.

L’énergie hydro-cinétique des courants de marée peut être récupérée grâce à des machines appelées hydroliennes. Cette ressource hydro-cinétique avoisine les 6 GW répartie entre le Raz-Blanchard (3 GW), Fromveur (2 GW) et Raz-de-Sein (1 GW). La France est l’un des pays les plus prometteurs en Europe occidentale après le Royaume Uni (10 GW) pour ce type de production d’énergie.

Le contenu du sujet

Comment étudier MOINS et retenir PLUS ?

Ce sujet comporte 7 parties :

  1. Analyse du besoin ;
    • L’objectif de cette partie est d’appréhender la solution proposée pour répondre au besoin exprimé par EDF de lancer la filière hydrolienne.
  2. Estimation des courants marins ;
    • L’objectif de cette partie est de déterminer la mesure de la vitesse des courants marins en définissant l’autonomie énergétique du capteur avec les batteries utilisées par le constructeur, pour une campagne de mesures sur site.
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  1. Étude du productible ;
    • L’objectif de cette partie consiste à déterminer l’énergie électrique productible par le démonstrateur sur le site de Paimpol-Bréhat avec les quatre hydroliennes prototypes Openhydro.
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  1. Étude de stabilité de la structure ;
    • L’objectif de cette partie est de vérifier que la structure reste en position stable sous les actions des courants marins. Cette étude valide les choix de dimensions de la structure et les densités de matériaux retenus pour obtenir des fondations gravitaires4. L’optimisation du productible dépend de leur hauteur par rapport au fond marin. L’optimisation de cette hauteur sera déterminée en fonction de la condition de non basculement de la structure porteuse.
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  1. Guidage en rotation de la turbine sur palier hydrodynamique ;
    • L’objectif de cette partie est de vérifier si le guidage en rotation de la turbine de l’hydrolienne est adapté pour les conditions de fonctionnement.
  2. Raccordement au réseau RTE ;
    • L’objectif de cette partie est l’étude du raccordement au réseau de distribution de l’électricité. L’énergie produite par les hydroliennes doit pouvoir être injectée sur le réseau sans le perturber. Il faut aussi maîtriser les pertes d’énergie pendant le transport.
  3. Conclusion.

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