PARTIE 2 (6 points) - LE DÉFI ÉNERGÉTIQUE
La ferme houlomotrice de la baie d’Audierne.
La France souhaite développer l’utilisation des énergies
marines (vent, houle, courant, marée) pour produire de
l’électricité. Avec 2730 km de côtes, la Bretagne
dispose d’un potentiel naturel exceptionnel pour ce
développement.
Dans ce cadre, c’est au large de Plozévet, dans la baie
d’Audierne, que la première ferme houlomotrice sera mise en
service en 2017.
Document 1 :
D’après
http://www.letelegramme.fr
La ferme houlomotrice sera basée sur la technologie Waveroller.
Concrètement, il s’agit de trois battants animés par la
houle, le mouvement provoqué par les vagues produit de
l’électricité. Chaque battant a une puissance
mécanique maximale de 1,0 MW et produit de
l’électricité avec un rendement moyen de 50 % suivant
les conditions de vagues sur le site. Les appareils sont situés entre
8 et 20 mètres de profondeur et à quelques centaines de
mètres du rivage, là où la houle est la plus forte.
Document 2 :
Les vagues océaniques sont constantes et les conditions
océaniques peuvent être exactement connues plus de 48 heures
à l’avance. Par opposition, des prévisions exactes sur
le vent ne sont disponibles que 5 à 7 heures à l’avance.
Un autre facteur rendant l’énergie houlomotrice
particulièrement attractive pour générer de
l’électricité est sa forte densité de puissance,
en comparaison avec la faible densité de puissance des
énergies solaire ou éolienne.
D’après
http://aw-energy.com
Comparaison des densités de
puissance moyennes de diverses énergies renouvelables
| Solaire |
150 W/m² |
Surface horizontale au sol |
| Eolien |
400 W/m² |
Surface verticale à 50 m de
hauteur |
| Houle |
2500 W/m² |
Surface verticale entre 0 et 20 m de
profondeur |
D’après
http://www.ifremer.fr
Document 3 :
Sur la façade atlantique française, la puissance moyenne
transmise par les vagues est de l’ordre de 45 kW par mètre de
ligne de cote. En intégrant ces données autour des iles
britanniques on obtient une puissance de l’ordre de 120 GW, soit
environ quatre fois la demande électrique de ce pays. Pour la France,
le même calcul conduit à une énergie annuelle de 417
TWh, très proche de la consommation électrique totale annuelle
(480 TWh en 2012).Il s’agit là bien sûr d’ordres de
grandeur globaux, qui montrent simplement que la récupération
de quelques pourcents de cette ressource constituerait un appoint
appréciable d’énergie.
D’après
http://www.ifremer.fr
Tableau des préfixes du
système international d’unités
Nom du préfixe
|
Symbole |
Valeur
|
Méga
|
M
|
106
|
Giga
|
G
|
109
|
Téra
|
T
|
1012
|
QUESTIONS :
Question 1 :
En vous appuyant sur vos connaissances, expliquez pourquoi
l’énergie houlomotrice peut être qualifiée de
renouvelable.
Question 2 :
À l’aide des données du document 1 et de vos
connaissances, effectuez une étude énergétique de la
ferme houlomotrice :
a) Calculez en mégawatt la puissance électrique maximale de
la ferme houlomotrice et comparez-la à celle d’une
éolienne « offshore » qui est de 1,7 MW.
b) Montrez que l’énergie électrique maximale que peut
fournir la ferme houlomotrice pendant deux heures est égale
à 3,0 MWh puis calculez sa valeur en MJ sachant que 1 MWh est
égal à 3600 MJ.
c) En considérant que l’énergie électrique
nécessaire à la charge d’une batterie de voiture
électrique est de 0,10 MWh, calculez combien de batteries peuvent
être chargées avec l’énergie produite par la
ferme pendant deux heures.
Question 3 :
En vous basant sur le document 1, complétez le schéma de la
chaîne énergétique d’un Waveroller.
Question 4 :
En vous basant sur les documents et sur vos connaissances, citez quatre
arguments montrant l’intérêt de développer des
fermes houlomotrices le long des côtes.