PARTIE 2  (6 points) -  LE DÉFI ÉNERGÉTIQUE
 
Die Energiewende, la transition énergétique allemande
Suite à l’accident nucléaire de Fukushima au Japon en 2011 l’Allemagne a engagé un processus de transition énergétique avec les objectifs suivants : réduire la consommation d’énergie, sortir définitivement du nucléaire en fermant ses dernières centrales en 2022 et développer les énergies renouvelables. Une des conséquences de ce processus de transition est le passage d’une production électrique basée sur les ressources en énergie fossiles vers une production basée sur les ressources en énergie renouvelables.
D’après www.latribune.fr/opinions/tribunes/20140425trib000826956/les-consequence-de-la-transition-energetique-en-allemagne.html
(consulté le 15 juillet 2017)

Document 1 : sources de la production d’électricité en Allemagne en 2015

*le lignite est considéré comme un charbon de rang « inférieur » du fait de sa faible maturité organique.
Source : AGEB
(consulté le 20 juillet 2017)

Document 2 : la centrale hybride
En octobre 2011, la première centrale hybride industrielle a été inaugurée à Prenzlau à une centaine de kilomètres au nord de Berlin. La centrale comprend une installation de biogaz, trois éoliennes, chacune d’une puissance voisine de 2 MW, et un système simple d’électrolyse de l’eau pour produire du dihydrogène.
En cas de vent fort, du « dihydrogène éolien » sera produit par électrolyse. Puis le dihydrogène, facilement transportable par pipeline, sera stocké en mélange avec du méthane (biogaz).
En cas de vent faible, ce mélange est utilisé dans deux centrales de cogénération, pour produire de l’électricité et chauffer quelques maisons individuelles.
Chacune de ces centrales de cogénération est caractérisée par une puissance électrique
Pél = 0,35 MW et une puissance thermique moyenne Pth = 0,40 MW.
1 MW = 106 W
Source : d’après le site www.enertrag.com/index.php?id=90_hybridkraftwerk&L=2 (consulté le 20 juillet 2017)



 

QUESTION

Question 1 :

1.1 Définir l’expression « ressource d’énergie renouvelable » et donner trois exemples.
1.2 À partir du graphique, comparer quantitativement la part des ressources fossiles et la part des ressources renouvelables.

Question 2 :
2.1. Citer un inconvénient de la production d’énergie électrique par voie éolienne et en déduire un intérêt de la centrale hybride de Prenzlau.
2.2. Sur la copie, reporter les lettres A, B, C, D et E figurant sur le schéma de la centrale. Face à chacune de ces lettres, inscrire l’expression qui lui correspond parmi la liste suivante : centrales de cogénération, énergie électrique, réseau électrique, énergie thermique.
Une même expression pourra être utilisée plusieurs fois.

Question 3 :
Sachant que la consommation annuelle moyenne d’énergie thermique d’une maison individuelle avoisine les 40 MWh, estimer le nombre de maisons potentiellement alimentées grâce à une centrale de cogénération. Développer la démarche et les calculs sur la copie et reporter la proposition choisie sur la copie.
□ Proposition a : environ 150 maisons
□ Proposition b : environ 90 maisons
□ Proposition c : environ 50 maisons
□ Proposition d : environ 19 maisons

Donnée : 1 année est estimée à 9 000 heures