Energies Renouvelables

Présentation au sujet: "Energies Renouvelables"— Transcription de la présentation:

1 Energies Renouvelables
Appliquées aux maisons individuelles

2 Introduction Est-ce rentable ?
Énergies renouvelables appliquées à la maison individuelle Énergie Photovoltaïque Énergie Éolienne Géothermie Est-ce rentable ?

3 Etude de cas Maison individuelle 110 m² 4 personnes
Consommation électrique hors chauffage : 3900 kWh/an Consommation électrique pour le chauffage : 10000kWh/an Subvention de l’état : 50% de l’investissement matériel À hauteur de 17800€

4 Énergie Photovoltaïque

5 Sommaire Introduction Énergie photovoltaïque Énergie éolienne
Énergie solaire L’effet photovoltaïque Influence de l’ensoleillement Association des cellules Système raccordé au réseaux Étude de cas Énergie éolienne Présentation Aérodynamique Électronique Grand éolien Petit éolien Géothermie Principe Constat Puit canadien Pompe à chaleur Bilan financier Conclusion

6 Énergie photovoltaïque L’énergie solaire
= rayonnement des photons L’énergie solaire photovoltaïque : rayonnement lumineux  électricité

7 Énergie photovoltaïque L’effet Photovoltaïque
Une cellule photovoltaïque est assimilable à une diode photosensible. Deux couches minces différemment dopées. Une couche anti-reflet accroît la quantité de lumière absorbée.

8 Énergie photovoltaïque Association des cellules
Mise en série : U : tension totale du groupement U = U1 + U2 + …. + Un Mise en parallèle : I : courant total du groupement I = I1 + I2 + …. + In Exemple: Un module de tension nominale de 12 Volts est composé par la mise en parallèle de 2 fois 18 cellules en série.

9 Énergie photovoltaïque Influence de l’éclairement
Le photocourant est proportionnel à l'éclairement ou aux flux lumineux. Ainsi la puissance optimale est proportionnel à l'éclairement.

10 Énergie photovoltaïque Variations de l’éclairement
La saison La météo La latitude

11 Énergie photovoltaïque Orientation des panneaux
Pour augmenter l'éclairage des cellules, il est conseillé de les orienter pour que les rayons solaires les frappent perpendiculairement. Effet de l’inclinaison du panneaux, de mois en mois, à 45°N de latitude

12 Systèmes photovoltaïques

13 Systèmes autonomes Avantage : Inconvénients : - Indépendant du réseau.
Batteries Perte d'énergie Autonomie limitée.

14 Systèmes autonomes hybrides
Avantages : - Indépendant du réseau. 2ème source de secours Inconvénients : - Batteries - Perte d'énergie

15 Systèmes raccordés au réseau
Avantages : Simple et fiable Pas de perte Prix Maintenance quasi nulle Vente de la production Inconvénient : - Aucune autonomie si le réseau est coupé Onduleur

16 Les composants d’un système raccordé au réseau :
Les panneaux photovoltaïques

17 Les composants d’un système raccordé au réseau :
L’onduleur

18 Les composants d’un système raccordé au réseau :
2 compteurs EDF

19 Étude de cas Prix du système : 20 241 € HT
Prix de revente : €/KWh Rentabilité : 17 ans. Gains sur 1 an : €

20 Énergie Éolienne

21 Sommaire Introduction Énergie photovoltaïque Énergie éolienne
Énergie solaire L’effet photovoltaïque Influence de l’ensoleillement Association des cellules Système raccordé au réseaux Étude de cas Énergie éolienne Présentation Aérodynamique Électronique Grand éolien Petit éolien Géothermie Principe Constat Puit canadien Pompe à chaleur Bilan financier Conclusion

22 Présentation 3 éléments principaux: 1) Le mat 2) La nacelle
- La génératrice - La régulation 3) Le rotor

23 Principes Aérodynamiques
Portance : La "force" de l’éolienne Portance Surpression =1/3 Portance Dépression =0/3 Total =1/3 Portance Surpression =1/3 Portance Dépression =2/3 Total =1 Décrochage : Perte de puissance

24 Puissance d’une éolienne
La taille (diamètre) La vitesse du vent Pv=(1/2)Sb*V³*p

25 Systèmes de Régulation
Pourquoi réguler ? Éolienne reliée au réseau Vitesse maxi du rotor Systèmes de régulation - Pas variable

26 Systèmes de Régulation
Pourquoi réguler ? Vitesse maxi du rotor Éolienne reliée au réseau Systèmes de régulation Pas variable

27 Systèmes de Régulation
Pas variable

28 Systèmes de Régulation
- Pas variable - Décrochage progressif

29 Systèmes de Régulation
Pas variable Décrochage progressif Basculement

30 Énergie éolienne Électroniques
Convertir l’énergie mécanique en énergie électrique. Petit éolien jusqu’a 100KW: synchrone à aimants permanents. auto-excitation. Grand éolien jusqu’a 5MW : asynchrone, à cage d'écureuil, à rotor bobiné. excitation réseau.

31 Énergie éolienne Grand éolien
Raccordement : Direct au réseau Constructeur : Vestas. Gamme de prix : à euros. Projets : Industriels, collectivités : Appels d’offres. Offshore : 1er parc offshore 2007, Seine-Maritime 105 MW = personnes

32 Énergie éolienne Petit éolien
Raccordements : Site isolé ou Indirect réseau. Puissance: 150W à 100KW. Gamme de prix : 1000 à quelques dizaines de milliers euros. Projets : Particuliers. Communes, Agglomérations. Acteurs : ADEME. Bureaux d’études.

33 Énergie éolienne Étude de cas
Région perpignanaise : moyenne de vent 6 à 11.5 m/s.

34 Investissement Prix éolienne : 10 500 €.
Prix de revente : €/kWh Rentabilité : 22 ans. Revente par an : 401 € Pas de permis de construire.

35 La Géothermie

36 Sommaire Introduction Énergie photovoltaïque Énergie éolienne
Énergie solaire L’effet photovoltaïque Influence de l’ensoleillement Association des cellules Système raccordé au réseaux Étude de cas Énergie éolienne Présentation Aérodynamique Électronique Grand éolien Petit éolien Géothermie Principe Constat Puit canadien Pompe à chaleur Bilan financier Conclusion

37 La Géothermie Principe
Extraire l’énergie contenue dans le sol pour l’utiliser sous forme de chauffage. Géothermie des faibles profondeurs aux niveaux de température compris entre 10 et 30°C. L’augmentation de la température varie de 3 °C par 100 m en moyenne.

38 La Géothermie Constat La ventilation représente selon les logements entre 20 et 50% des déperditions de chaleur d'une maison. Les pertes thermiques provoquées par la ventilation sont liées au choix du système de chauffage.

39 La Géothermie Le puit canadien
5°C en hiver. 21°C en été. Coût d’installation = 3000€ Pas d’entretien. 20% de chauffage économisé

40 La Géothermie La pompe à chaleur
Cycles de compression / détente 1 kW d'électricité consommé = 4 kW de chaleur.

41 Investissement Prix installation : 10 000 € HT
Prix utilisation : 2.5 €/an/m² Rentabilité : entre 5 et 6 ans Gains sur 1 an / tout électrique : 693 €

42 La Géothermie Evolution du prix d’utilisation sur 15 ans

43 Sommaire Introduction Énergie photovoltaïque Énergie éolienne
Énergie solaire L’effet photovoltaïque Influence de l’ensoleillement Association des cellules Système raccordé au réseaux Étude de cas Énergie éolienne Présentation Aérodynamique Électronique Grand éolien Petit éolien Géothermie Principe Constat Puit canadien Pompe à chaleur Bilan financier Conclusion

44 Conclusion Les énergies renouvellables dans le cadre individuel :
=> Rentables Notre choix : couple géothermie et panneaux solaire. Engagements : - Protocole de KYOTO - Directives Européennes. => Forte augmentation dans la prochaine décennie.

45 Bilan Orientation : Proposer une solution de production d’énergie propre Motivations : - Personnelles - Dévelopement durable Bilan personnel: - Travail de synthèse - Démarche professionnelle - Travail de groupe

46 Merci de votre attention.

47 Merci de votre attention.

48 Merci de votre attention.

49 Merci de votre attention.

50 Merci de votre attention.

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