Partie 4 - Questions 4.5 à 4.7 · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - AC 2025

Partie 4: les éoliennes choisies conviennent-elles au regard des objectifs de la production visée ?

La vitesse moyenne du vent sur le site de la ferme éolienne est estimée à $5{,}5\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$ tout au long d'une année.

Le bureau d'études estime à $25\,000\text{ MW}\cdot\text{h}$ l'énergie électrique produite par la ferme éolienne pour une année.

DT4: synoptique de l'éolienne

N°

Désignation

N°

Désignation

1

Fondation

13

Multiplicateur de vitesse (rendement 85%)

2

Mât

14

Accouplement mécanique basse vitesse

3

Pignon d'entraînement de la nacelle

15

Arbre lent

4

Roue dentée liée au mât

16

Moyeu du rotor à 3 pales

5

Moteur d'orientation de la nacelle

17

Pales à orientation variable (rendement 80%)

6

Nacelle orientable

18

Convertisseur (rendement 99%)

7

Unité centrale de traitement

19

Dispositif de calage des pales

8

Girouette

20

Groupe hydraulique

9

Anémomètre

21

Transformateur (rendement 95%)

10

Génératrice asynchrone (rendement 90%)

22

Liaison électrique avec réseau triphasé 20 kV ENEDIS

11

Accouplement mécanique haute vitesse

23

Câble basse tension triphasé 690 V~

12

Frein à disque

DR5: diagramme des blocs internes (ibd)

DR6: courbe de puissance du vent

Question 4.5

Compléter la chaîne de puissance en précisant le rendement de chaque bloc dans les cases grisées (voir DR5 ci-dessous et document technique DT4).

Question 4.6

Calculer le rendement global $\eta$ pour une éolienne.

En déduire l'énergie produite sur une année en prenant la puissance moyenne fournie par le vent égale à 1 MW pour une éolienne.

Question 4.7

Le bureau d'études estime à 25 000 MW·h l'énergie électrique produite par la ferme éolienne pour une année.

Conclure sur l'estimation du bureau d'études pour le parc de cinq éoliennes.