Rendement barrage ES - HackMD

<style> .reveal { font-size: 24px; } </style> ## Bilan de l'activité "Barrage" en cours de physique (Enseignement Scientifique)  lien permanent: https://hackmd.io/@augustin/S166s9Wk_ --- ## But:  <br> <b class="fragment fade-in" style="color: orange">calculer le rendement d'un barrage,<br> pour comparer l'efficacité de cette technologie <br> à d'autres alternatives</b> <br><br> --- ### Approches: > Il y a avait différentes approches possibles pour ce problème, une était néamoins plus simple - **Approche 1**: Calculer la masse totale d'eau dans la retenue pour avoir l'energie maximale. On sait que la retenue se remplit annuellement avec la fonte des glaces; malheuresement on ne connait pas la production annuelle d'electricité du barrage. - **Approche 2**: On connait le débit d'eau reçu par le barrage, on peut donc calculer la masse d'eau en un temps donné, et ainsi avoir la puissance. On peut la comparer avec celle donnée par EDF (même si la puissance donnée par EDF manque de contexte: on ne sait pas si c'est la puissance au débit maximal) - c'est cette approche qu'on va choisir --- ### Calcul de la puissance <br> On a la formule du débit: $$D_t = \dfrac{V}{\Delta T}$$ On choisit un $\Delta t$ de 1s Donc $V = D_t \cdot t = 217\times 1 = 135 m^2$ <br> On peut ainsi avoir la masse, car la masse volumique de l'eau est de $1000kg \cdot m^{-3}$: $m = V \cdot \rho = 217 \times 1000 = 2.17 \times 10^{5} kg$ ---- On utilise la formule de l'énergie potentielle: $$E_{pp} = m \cdot g \cdot h$$ $$= 2.17 \times 10^{5} \times 9.81 \times 926 = 1.97 \times 10^{9} J$$ > h est la hauteur de chute, et l'altitude de la retenue par rapport au barrage est de 926m <br> On peut enfin calculer la puissance: $$P = \dfrac{E_{pp}}{\Delta t} = 1.97 \times 10^{9} / 1 = 1.97 \times 10^{9} W$$ Ce qui correspond à $1970 MW$ --- ## Calcul du rendement: $$\eta = \dfrac{P_{utile}}{P_{reçue}}$$ > EDF nous dit que la puissance de leur barrage est de 1800 MW $$\eta = \dfrac{1800\times 10^{6}}{1970 \times 10^{6}} = 0.91 = 91\%$$ <br> Le rendement du barrage est donc de 91% --- ## Bilan: - Le rendement du barrage est très élevé par rapport à de nombreuses autres technologies de centrales et générateurs (≈ 30% pour géothermique, éolien et nucléaire, moins pour le photovoltaique). - C'est un grand avantage de l'hydroélectrique, qui en plus peut produire continuellement (contrairement à l'éolien et au solaire) et on peut même s'en servir pour stocker de l'énergie (au moyen de pompes, en faisant remonter l'eau) en période de creux de la consommation électrique. - Cependant, il demande beaucoup de travaux et d'investissement pour la construction et surtout ne peut être installé que dans des cas très spécifiques (et même rares), contrairement à des panneaux solaires par exemple.