Calcul de la Production d’un Parc Éolien
Comprendre le Calcul de la Production d’un Parc Éolien
La municipalité de Ventville souhaite évaluer le potentiel de production d’énergie renouvelable d’un nouveau parc éolien. Le parc est prévu pour installer 10 éoliennes, chacune ayant une puissance nominale de 3 MW. Le conseil municipal a besoin d’une estimation de la production annuelle d’énergie pour décider si le projet est viable économiquement.
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Données:
- Nombre d’éoliennes: 10
- Puissance nominale par éolienne: 3 MW (megawatts)
- Facteur de capacité du parc éolien: 35%
- Nombre d’heures dans une année: 8760 heures
Questions:
1. Calculer la Puissance Totale Installée (PTI) du parc éolien.
2. Calculer la Production Annuelle d’Énergie (PAE) du parc éolien en MWh (mégawattheures).
3. Discuter de l’impact de l’augmentation du facteur de capacité sur la production annuelle d’énergie. Que se passe-t-il si le facteur de capacité augmente à 45% ?
Correction : Calcul de la Production d’un Parc Éolien
1. Calcul de la Puissance Totale Installée (PTI)
La Puissance Totale Installée est la somme de la puissance nominale de toutes les éoliennes du parc.
Formule :
PTI = Nombre d’éoliennes × Puissance nominale par éolienne
Données :
- Nombre d’éoliennes : 10
- Puissance nominale par éolienne : 3 MW
Calcul :
\[ \text{PTI} = 10 \times 3\,\text{MW} = 30\,\text{MW} \]
2. Calcul de la Production Annuelle d’Énergie (PAE)
La production annuelle d’énergie est obtenue en multipliant la puissance installée par le facteur de capacité et par le nombre d’heures dans l’année. Le facteur de capacité tient compte des périodes de fonctionnement effectif des éoliennes par rapport à leur puissance maximale théorique.
Formule :
PAE (en MWh) = PTI (en MW) × Facteur de capacité × Nombre d’heures par an
Données :
- PTI : 30 MW
- Facteur de capacité : 35% (soit 0,35)
- Nombre d’heures dans une année : 8760 heures
Calcul :
1. Calcul de la puissance moyenne effective :
\[ \text{Puissance effective} = \text{PTI} \times \text{Facteur de capacité} \] \[ \text{Puissance effective} = 30\,\text{MW} \times 0,35 \] \[ \text{Puissance effective} = 10,5\,\text{MW} \]
2. Calcul de la production annuelle :
\[ \text{PAE} = \text{Puissance effective} \times \text{Nombre d’heures} \] \[ \text{PAE} = 10,5\,\text{MW} \times 8760\,\text{h} \] \[ \text{PAE} = 91\,980\,\text{MWh} \]
3. Impact de l’Augmentation du Facteur de Capacité
Le facteur de capacité représente le taux d’utilisation réel de la puissance installée. Une augmentation du facteur de capacité signifie que les éoliennes fonctionnent plus longtemps à des niveaux proches de leur puissance nominale, augmentant ainsi la production annuelle d’énergie.
Données modifiées :
- Nouveau facteur de capacité : 45% (soit 0,45)
Calcul avec le nouveau facteur :
1. Nouvelle puissance moyenne effective :
Puissance effective = PTI × Nouveau facteur de capacité \[ \text{Puissance effective} = 30\,\text{MW} \times 0,45 \] \[ \text{Puissance effective} = 13,5\,\text{MW} \]
2. Nouvelle production annuelle :
\[ \text{PAE} = 13,5\,\text{MW} \times 8760\,\text{h} \] \[ \text{PAE} = 118\,260\,\text{MWh} \]
Conclusion :
L’augmentation du facteur de capacité de 35% à 45% passe la production annuelle d’énergie de 91 980 MWh à 118 260 MWh, soit une hausse significative. Cela démontre que même une amélioration modeste du facteur de capacité peut avoir un impact majeur sur la production annuelle d’énergie du parc éolien.
Calcul de la Production d’un Parc Éolien
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