Maintenir une puissance $P$ pendant un temps $t$ consomme l’énergie $E$ donnée par :
Si $P$ est en watts (W) et $t$ en secondes (s),
alors $E$ est en joules (J). Mais le plus souvent,
$P$ est en kW et $t$ en h et donc $E$ en kWh.
$\pu{1 kWh} = \pu{3,6 MJ}$
Robert aurait produit $\pu{1 kWh}$
en maintenant son effort pendant 1h26 🥵
Cela donne un peu moins de $\pu{9 MWh}$
d'énergie électrique consommée sur une année.
Comme on est seulement capable de maintenir en permanence environ $\pu{100 W}$ d'effort musculaire,
c'est comme si on était à tout moment
assisté par $10$ humains !
Parmi ces centrales, lesquelles produisent de l’électricité grâce à un turbo-alternateur ?
Toutes sauf la photovoltaïque !
1 réacteur produit environ $\pu{1 GW de puissance}$ et une centrale contient généralement plusieurs réacteurs.
La centrale de Civaux, dans la Vienne
produit $\pu{3 GW}$ de puissance et celle du Blayais,
en Gironde, fournit $\pu{3,6 GW}$. C'est théoriquement suffisant pour les 6 millions d'habitants
de la Nouvelle-Aquitaine.
La centrale électrique la plus puissante au monde est le barrage des Trois Gorges en Chine qui
peut produire jusqu’à $\pu{22,5 GW}$.
En France, la centrale hydroélectrique la plus puissante est celle de Grand'Maison, dans l'Isère,
qui peut fournir $\pu{1,8 GW}$.
Les centrales thermiques à flamme les plus puissantes (à gaz ou à charbon) peuvent fournir jusqu’à $\pu{5,5 GW}$, mais leur puissance est le plus souvent comprise
entre $0,5$ et $\pu{2 GW}$.
Une éolienne onshore peut fournir $2$-$\pu{3 MW}$,
ce qui pourrait théoriquement alimenté un village comme L’Houmeau (si elle tournait tout le temps).
La puissance typique d'une éolienne offshore est plus grande : de $10$ à $\pu{15 MW}$ pour les modernes.
Le plus grand parc éolien est en Chine.
Il peut produire jusqu'à $\pu{6 GW}$.
La plus grande centrale solaire photovoltaïque est en Inde et peut fournir jusqu’à $\pu{2,2 GW}$ alors que la plus grande centrale solaire thermique est au Maroc et la puissance installée du complexe est de $\pu{590 MW}$.
Le Soleil envoie environ $\pu{1 kW/m2}$ au niveau du sol
et les rendements des panneaux photovoltaïques sont d'environ 20%. Il faut donc au moins $\pu{5000000 m2}$,
soit $\pu{500 ha}$ pour produire $\pu{1 GW}$.
La plus grande centrale géothermique est en Californie et fournit jusqu’à $\pu{1,6 GW}$, mais la plupart des autres centrales ne fournissent qu’entre $1$ et $\pu{100 MW}$.
Si une centrale maintenait sa puissance nominale
(de $x$ $\pu{kW}$) toute l’année, elle produirait une énergie $E_{\text{max}}=x$ $\pu{kW}\times\pu{8766 h/an} = x\times \pu{8766 kWh/an}$.
Mais en pratique, l’énergie produite $E_{\text{réelle}}$ est toujours moindre et on appelle facteur de charge le rapport :
Plus l’énergie est intermittente,
plus le facteur de charge est faible :
40% des émissions de $\ce{CO2}$ mondiales
proviennent de la production d’électricité.
Avantages :
Inconvénients :
Avantages :
Inconvénients :
Avantages :
Inconvénients :
Avantages :
Inconvénients :
Avantages :
Inconvénients :