Partie 2 · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole Candidat libre - SIN 2021

Thème : Compétitivité économique : coûts, recettes et rentabilité d'un projet · Tiré du sujet Métropole Candidat libre - Systèmes d'Information et Numérique (SIN) (2021)

Énoncé

Partie 2: la solution énergétique alternative par Cogénération au Gaz Naturel est-elle pertinente d'un point de vue économique ?

EDF Obligations d'Achat, aussi nommé EDF OA, est l'entité d'EDF responsable de l'achat des énergies renouvelables ou à forte efficacité énergétique. L'entreprise est dans l'obligation d'acheter cette énergie, en vertu du code de l'énergie.

En première approche, le choix d'un moteur ecoGEN33-Agc a été fait (voir DT6), il consomme une puissance gaz PgazP_{gaz} de 98 kW. On prendra le temps de production pour la revente à 3600 heures par an.

DT5: Tarifs énergie

Prix gaz · 32 € / MWh

Prix électricité · 90 € / MWh

Tarif C16 (rachat électricité par EDF OA) · 147,90 € / MWh

Moteur · Puissance gaz · Puissance thermique · Puissance électrique · Investissement · Gain exploitation · Temps de retour

ecoGEN33-Agc · 98 kW · 73,4 kW · - · 97300 € · - · -

Gbox50 · 139 kW · 97 kW · 47 kW · 103445 € · 16114 € · 6,4 ans

ecoGEN50-Agc · 147 kW · 84 kW · 50 kW · 123970 € · 13323 € · 9,3 ans

ecoGEN70-Agc · 204 kW · 114 kW · 70 kW · 141106 € · 19347 € · 7,3 ans

Aura 404 · 246 kW · 141 kW · 90 kW · 184026 € · 24687 € · 7,5 ans

2.1

MW·h/an

€

Le rendement électrique du système de cogénération est de 33,8%.

2.2

kW

MW·h/an

€/an

La cogénération permet de réduire la consommation de gaz et fait faire une économie de 9376 euros par an sur la facture de gaz.

Récapitulatif des coûts d'exploitation

Coût gaz consommé · -

Coût du gaz économisé · + 9376 €/an

Revente électricité · +

Maintenance · - 1944 €/an

Révision annuelle · - 1238 €/an

Gain d'exploitation · ?

2.3

€/an

ans

Le maître d'ouvrage souhaite un temps de retour sur investissement inférieur à 8 ans. La puissance utile pour couvrir les besoins en chauffage de la piscine doit être limitée à 85 kW de puissance thermique car il est techniquement impossible de stocker tout excédant de production.

2.4

Énoncé: Partie 2 · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole Candidat libre - SIN 2021

Corrigé

Corrigé établi d’après les éléments de correction officiels

Calculer l'énergie Egaz consommée par an en MW·h pour la revente.

Réponse : 352,8

Déterminer le coût du gaz consommé par an (voir DT5) et compléter le document réponse DR2.

Réponse : 11290

Calculer la puissance électrique Pélec délivrée par l'installation.

Réponse : 33,1

Déterminer l'énergie électrique Eélec produite par an.

Réponse : 119,1 / 119,16

En déduire le gain en euros/an dû à la revente de la totalité de l'électricité (voir DT5) et compléter le document réponse DR2.

Réponse : 17614

Déduire le gain d'exploitation par an en euros sur le tableau récapitulatif des coûts d'exploitation à partir du DR2.

Réponse : 12518

Déterminer, à l'aide du document DT6, le nombre d'années nécessaires (temps de retour sur investissement) pour amortir le coût de l'installation d'un système de cogénération avec un moteur ecoGEN33-Agc.

Réponse : 7,7

Justifier si le choix du moteur ecoGEN33-Agc est pertinent par rapport aux autres moteurs présentés sur le document DT6.

Réponse : Le modèle ecoGEN50-Agc est écarté car son temps de retour sur investissement est de 9,3 ans, ce qui est supérieur aux 8 ans souhaités. Les modèles Gbox50, ecoGEN70-Agc et Aura 404 ont un temps de retour inférieur à 8 ans mais ont une puissance thermique supérieure à 85 kW : ils ne peuvent donc pas convenir. Le modèle ecoGEN33-Agc convient car il a une puissance thermique de 73,4 kW (inférieure à 85 kW) et un temps de retour sur investissement de 7,7 ans (inférieur à 8 ans).

L’explication pas à pas, faite avec l’IA, est réservée aux membres Premium. Premium

Résous-le ici : correction automatique, indices et corrigé détaillé.

‹ Partie 2 · Métropole Candidat libre - ITEC 2021

Plus d’exercices de Compétitivité économique : coûts, recettes et rentabilité d'un projet