DNB 2017PondichéryCorrigé complet

Énergies renouvelables : chaîne énergétique de l'éolienne, Ec, rendement

Durée conseillée : 30 min25 points sur 50 à l'épreuve de Sciences6 questions

Notions BO couvertes

T3.5·Énergie électrique E=Pt (kWh, conversions)

Dans certaines zones venteuses du Sud, on observe des champs d'éoliennes. On étudie pourquoi l'éolien seul ne peut pas suffire à la consommation française.

1.Partie 1, Sources d'énergie renouvelables (4 pts)

Pictogrammes représentant les principales énergies renouvelables : solaire, éolienne, hydraulique, biomasse, géothermie — Document, Énergies renouvelables.

Question 1

4 pts

T3.5

Nommer les types d'énergies renouvelables et leur source.

2.Partie 2, Chaîne énergétique de l'éolienne (4 pts)

Chaîne énergétique d'une éolienne : pales → alternateur → réseau électrique — Schéma, Chaîne énergétique d'une éolienne.

Question 2

4 pts

T3.5

Compléter la chaîne énergétique (vent → ... → alternateur → ... → réseau) avec : énergie cinétique, mécanique, électrique, thermique.

3.Partie 3, Étude énergétique d'une éolienne (10 pts)

Données pour une éolienne (par an)

Énergie cinétique du vent : 17 530 MW·h
Énergie mécanique produite : 10 510 MW·h
Énergie électrique produite : 4 030 MW·h

Question 3a

4 pts

T3.5

Une masse d'air de 1 kg voit sa vitesse passer de 3 m/s à 9 m/s. L'énergie cinétique : (a) reste la même, (b) ×3, (c) ×9 ?

Question 3b

6 pts

T3.5

Le physicien Betz affirme que 60 % de l'énergie cinétique du vent est convertie en énergie mécanique. Vérifier par un calcul.

4.Partie 4, Faisabilité d'un parc 100 % éolien (7 pts)

Données

Consommation française annuelle : 478 200 GW·h
Production d'une éolienne : 4 030 MW·h/an
Surface minimale par éolienne : 24 hectares
1 GW·h = 1 000 MW·h
Surface d'un département : ≈ 2 850 000 hectares

Question 4a

4 pts

T3.5

Évaluer la surface qu'occuperait un parc éolien couvrant la consommation française.

Question 4b

3 pts

T3.5

Donner au moins 2 arguments expliquant pourquoi l'éolien ne peut pas être le seul choix.

Méthodologie

Chaque corrigé suit une méthodologie de rédaction rigoureuse, avec formule littérale annoncée, étapes de calcul détaillées et phrase de conclusion explicite. Idéal pour s'entraîner à rédiger comme attendu au DNB.