Qu'advient-il de l'électricité non consommée

[invitee033fdb1]

Bonjour à tous,

Prenons une centrale électronucléaire de 900 MW de puissance qui fournit en électricité une ville. La consommation de cette même ville est de 800 MW à tout instant par exemple. Question: qu'arrive-t-il à l'électricité non utilisée? Est-ce de l'énergie tout simplement perdue? Dans ce cas, est-il théoriquement possible de placer en fin de circuit une centrale qui fait l'électrolyse de l'eau avec l'énergie électrique en trop... ou est-ce que je dis n'importe quoi?

Bien amicalement Condensat_B-E

Merci à l'avance
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[SPH]

Une chose est sûre : l'electricité n'est pas (massivement) stockable. S'il y a reellement perte, c'est sûr que ca vaudrait le coup de l'utiliser. Mais probablement qu'une centrale garde une marge d'energie prete à l'emploi au cas où... Imagine la SNCF rétablissant soudain une longue portion de ligne et que cette entreprise ait besoin d'un gros paquet de megawatt dans la seconde...

[Ignotus]

Salut,

Je pense que lorsqu’on on parle d’une centrale de 900MW, on parle d’une centrale qui peut fournir jusqu’à 900MW avec une marge de sécurité suffisante pour éviter que l’irréparable n’arrive.

Il doit y avoir un moyen de réguler la puissance pour l’adapter à la demande.

[invite3f2dff78]

Salut,

Je pense que lorsqu’on on parle d’une centrale de 900MW, on parle d’une centrale qui peut fournir jusqu’à 900MW avec une marge de sécurité suffisante pour éviter que l’irréparable n’arrive.

Il doit y avoir un moyen de réguler la puissance pour l’adapter à la demande.

Salut,
Tu as raison et le moyen existe. Le réseau EDF est interconnecté et la production d’électricité est régulée en fonction de la demande. Le problème, en particulier pour la France, c’est d’avoir un réseau de production majoritairement d’origine nucléaire qui la rend en temps normal excédentaire mais qui ne peut en cas de forte demande (froid soudain) faire face. La raison en est simple, est répond à la question posée dans ce fil. Pour augmenter instantanément la production d’électricité, on fait appel aux centrales d’origines hydrauliques, ou il suffit d’ouvrir les vannes d’arrivé d’eau pour produire immédiatement plus d’électricité et satisfaire ainsi la demande. Mais, comme dit plus haut, la France qui est très fortement excédentaire en production d’énergie électrique ne peut cependant subvenir à une hausse soudaine de la consommation, et doit dans ce cas, pour faire face aux besoins immédiats acheter de l’électricité en particulier en Espagne. Ce sont là des conséquences in-errantes à l’inertie des centrales atomiques ou la progression de production, pour des quest impérative de sécurité du système, ne peut se faire que progressivement.

J’espères avoir sommairement répondu à la question.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Floris]

Salut, en fait, c'est comme avec un générateur. Imagine que tu à un générateur de 10V et 5A donc 50Watts tu branches un truc dessus et tu ne consommes que 14W imaginons. En fait il n'y aura aucune perte à proprement parler. Regarde, prend un alternateur qui est mis en mouvement pas une cascade d'eau. Ton générateur fournit 50W imaginons, et tu n'utilise que la moitié dans un premier temps, maintenant tu utilise les 100% de la puissance délivrée, ce qui va se passer, c'est que le générateur vas montrer une plus grande résistance mécanique à la chute d'eau. La ou il y aura du gâchis peut être serai du coté de la chute d'eau dans le sens ou tu n'utilise pas la totalité de l'énergie mécanique. Enfin, un spécialiste te répondra mieux que moi.
@+
flo

[Narduccio]

Il n'éxiste pas d'électricité non consommée. Puisqu'elle n'est pas stockable, l'on régule en permanence pour que l'offre soit égale à la demande. C'est le travail en France du RTE. S'il y a un déséquilibre trop important entre offre et demande, on risque des délestages ou des black-out.

[invitee033fdb1]

Merci à vous,

Néanmoins, qu'adviend-il vraiment quand la demande est moins forte que la production, car logiquement, elle doit etre moins forte, non? L'énergie électrique arrivée en fin de circuit est-elle tout simplement perdue sous forme de chaleur?

Merci à l'avance

[invite3f2dff78]

Merci à vous,

Néanmoins, qu'adviend-il vraiment quand la demande est moins forte que la production, car logiquement, elle doit etre moins forte, non? L'énergie électrique arrivée en fin de circuit est-elle tout simplement perdue sous forme de chaleur?

Merci à l'avance

Dans un circuit électrique, il n’y a pas de courant s’il n’y rien à alimenter. L’alternateur fournit un courant proportionnel aux charges actives raccordées sur le réseau. S’il venait à ce produire un délestage généralisé, alors le potentiel du générateur serait équilibré sur son propre potentiel, et pas un atome ne circulerait sur le réseau. Alors comme l’enroulement de l’alternateur est parti intégrante du circuit du réseau, celui-ci tourne sans produire autre chose que l’équilibre du potentiel. C’est comme si tu m’étais deux piles de même tension en parallèle, tu n’auras aucun courant circulant entre elles, si elles ne sont pas raccordées à une charge.

[deep_turtle]

Il me semblait que dans certains coins, cette énergie était utilisée pour faire monter de l'eau dans des barrages, stockée sous forme d'énergie potentielle de pesanteur, quoi...

[pmdec]

Il me semblait que dans certains coins, cette énergie était utilisée pour faire monter de l'eau dans des barrages, stockée sous forme d'énergie potentielle de pesanteur, quoi...

J'ai déjà entendu dire ça, moi aussi. Est-ce que, dans ce cas, la production (par la suite) d'énergie hydraulique est "rangée" dans la part de "renouvelable" ???

[Narduccio]

Merci à vous,

Néanmoins, qu'adviend-il vraiment quand la demande est moins forte que la production, car logiquement, elle doit etre moins forte, non? L'énergie électrique arrivée en fin de circuit est-elle tout simplement perdue sous forme de chaleur?

Merci à l'avance

La fréquence du réseau monte. Les diverses régulations sur les différents groupes producteurs demandent une baisse de production.
L'égalité de production par rapport à la consommation est un paramètre primordial. On régule en fonction de la demande. On ne produit pas un seul kwh en trop. Si, suite à un délestage, la demande viendrait à baisser d'un coup, différentes protection se mettent en fonctionnement. Réductions rapides de charges, demande de baisse d'urgence (200 MW à 200 MW/mn pour une centrale nucléaire 900MW par exemple), voire ordre de délestage. Si la fréquence continue d'augmenter, les groupes se découplent automatiquement.
Dans l'autre sens, la fréquence baisse, les puissances produites par les groupes en réglage augmente, ensuite mise en service de moyens d'urgences (TAC, diésels, ...), achats à bien plaire, ordre aux clients qui possèdent des moyens de production d'arrêter de consommer et ensuite délestage des clients non prioritaire .
Pour finir, blackout!

[Narduccio]

J'ai déjà entendu dire ça, moi aussi. Est-ce que, dans ce cas, la production (par la suite) d'énergie hydraulique est "rangée" dans la part de "renouvelable" ???

La production d'énergie hydraulique est toujours de l'énergie renouvelable. C'est pour ca que la France est l'un des pays d'Europe ayant le plus de renouvelable.

[Coincoin]

Salut,
Intéressant tout ça ! Mais qu'entends-tu exactement par :

La fréquence du réseau monte

[invitee033fdb1]

Oui, merci encore,

Une petite chose encore, dans un panneau photovoltaïque, ou l'énergie produite est assez intermittente, il me semble semble que l'énergie électrique est directement produite, mais si elle n'est pas utilisé, est-elle tout simplement perdue sous forme de chaleur?

Merci à l'avance

[Narduccio]

Le réseau est régulé à 50 Hz. Quand la consomation et la production s'équilibrent parfaitement l'on devrait avoir exactement 50 Hz. Quand on produit plus que l'on consomme, la fréquence monte. Quand on consomme plus que l'on produit la fréquence monte.
La régulation des groupes est faite à l'aide d'une régulation proportionnelle ou la puissance du groupe et donc l'ouverture des soupapes d'alimentation en vapeur ( ou les vannes pour les groupes hydrauliques) dépend de la fréquence. Il y a quelques années, pour une turbine à vapeur, elle était de 4%, elle a été modifiée pour tenir compte de l'interconnexion des réseaux et fait l'objet d'un contrat avec le RTE.
Si l'on tient compte d'une groupe qui tourne à 1500 tr/mn, l'augmentation de la fréquence et donc de la vitesse fait qu'à 1560 tr/mn, la puissance délivrée est nulle. Pour un groupe de 900 MW, les contrats de fournitures permettent de moduler sur une plage de + ou - 20 à 50 MW (sauf situation d'urgence). Ils peuvent aussi être mis en réserve primaire à une charge inférieure au dessus du minimum technique. Les centrales thermiques classiques pouvaient être mis en réserve tournantes ou à disposition prêtes à être couplées. SI l'Italie avait eu suffisamment de centrales dans ces positions, elle n'aurait jamais eu son black-out.

[deep_turtle]

Tu peux préciser ces histoires de fréquence ? J'ai du mal à comprendre en quoi changer la fréquence du secteur (c'est de ça qu'il s'agit ?) permet de changer le bilan d'énergie entre la production et la consommation. Si on produit moins que ce qui est demandé, ben on pourra pas rattraper la demande en changeant la fréquence, non ?

Merci !

[invitef76cb028]

moi ce n'est pas l'electricte que je consomme. Je me contente de consommer l'energie produite par la circulation du courant electrique
( electrons dans les fils et tout le reste ) dans les conducteurs (en general des fils ) de mes appareils ( recepteurs) electriques.
Donc je suis raccorde a un reseau qui permet la circulation d'un courant electrique ( certains disent des Amperes ). Quand je branche un appareil sur le reseau, a un autre bout un generateur de courant electrique circulant dans des fils me delivre ce que je consomme et instantanement il force plus ( la puissance qu il doit fournir augmente).
Pour balader des electrons ce generateur fabrique une difference de potentiel ( bon des volts ) , pour ce faire on dira qu'il ne force pas comme un manege qui tourne avec personne dessus. Quand je consomme les electrons ballades et il force comme un manege ou des gens montent et descendent a chaque tour. Quand ils montent il faut forcer pour leur donner la vitesse de rotation du manege et quand ils descendent l'energie qu'ils on accumule en prenant de la vitesse il l'emportent avec eux. C'est pour ca que des fois ils se casse la G...

[Narduccio]

Quand, je démarrais la turbine (ça fait 5 ans que je ne suis plus opérateur; c'est celui qui pilote en salle de commande). La turbine au démmarrage tourne grace à un moteur électrique qui la maintient à 70 tr/mn. Quand on ouvre les vannes d'admission, la vitesse de la turbine augmente. On "monte" la turbine à 1500 tr/mn; c'est à dire à l'équivalence des 50Hz du réseau. On couple la turbine au réseau et à partir de ce moment là, quand on ouvre les robinets réglants, c'est la puissance délivrée qui augmente, plus la vitesse. Pour un réseau, mettons de 1000 MW, si l'on ajoute de la puissance, mettons 5 MW, c'est la fréquence qui réagitet qui augmente. Le pourcentage dont elle va monter dépend de la taille du réseau; dans notre cas elle augmente de 0,5% soit de 0,25Hz. Si notre réseau avait 10 000 MW, les mêmes 5 MW ne feront monter la fréquence que de 0,025Hz. Mais l'on vend du 50 Hz aux clients et ils n'apprécieraient pas toujours que la fréquence du résau se ballade. Alors sur nos machines, il y a un automatisme qui mesure le changement de fréquence et diminue la puissance des autres groupes. Bien entendu, il ne faut pas que chaqu'un des autres groupes réglants sur le réseau baisse de 5 MW; ce serait le black-out assuré. Donc, les automatismes de chaque groupe vont faire baisser la puissance d'un certain pourcentage en fonction de leur réglage de statisme.

[deep_turtle]

Je crois que je commence à entrevoir un début d'amorce du bout du tunnel dans l'explication... Je ne suis pas familier du tout avec le vocabulaire que tu utilises (groupes ? robinets réglants ?), mais je vais cogiter ça...

par contre Noel Odra, ton message m'a plus perplexifié qu'éclairé...

[Narduccio]

Je crois que je commence à entrevoir un début d'amorce du bout du tunnel dans l'explication... Je ne suis pas familier du tout avec le vocabulaire que tu utilises (groupes ? robinets réglants ?), mais je vais cogiter ça...

par contre Noel Odra, ton message m'a plus perplexifié qu'éclairé...

On parle de groupes turbo-alternateurs; puisqu'il s'agit d'une turbine couplée à un alternateur. Quand tu augmente la vitesse de l'un, l'autre suit automatiquement puisqu'ils sont sur la même ligne d'arbre. Quant à la ligne d'arbre, il s'agit d'une série d'arbres mis bout à bout, en mécanique on appelle des arbres, les axes de rotations.

Pour ce qui est des robinets, vannes et soupapes ... Sur la tuyauterie d'alimentation en vapeur, il y a des organes premettant d'arrêter totalement et rapidement la vapeur vers la turbine en cas de besoin; on parle alors d'arrêt d'urgence; on les appelle les robinets d'arrêts. En aval des robinets d'arrêts ou RA, il y a des organes réglants qui laminent le flux de vapeur en fonction des besoins, il s'agit de robinets à soupape réglantes ou SR. Ensuite la vapeur va dans la turbine. Plus tu injecte de vapeur dans la turbine plus celle-ci à un couple moteur élevé. Si elle n'a comme couple résistant que celui du à son propre poids et au frottements des paliers, la vitesse va monter. Lorsque le groupe est couplé, le couple résistant, c'est celui de l'ensemble du réseau. La vitesse ne monte plus; mais c'est la puissance qui va augmenter. Jusqu'à la pleine ouverture des SR, ou l'on sera à la puissance nominale qui elle dépend de la chaudière ou du réacteur ou de la chute d'eau.

Euhh, j'ai fait des efforts pour essayer de traduire mes termes techniques en langague courant. Ce n'est pas aussi facile que cela en à l'air.
Un robinet règlant à soupape, ca ressemble un peu à ça; mais en plus grand


Ou à ça

[deep_turtle]

Euhh, j'ai fait des efforts pour essayer de traduire mes termes techniques en langague courant. Ce n'est pas aussi facile que cela en à l'air.

Merci beaucoup, c'est en effet plus clair maintenant !! Bon je dis pas que je vais pouvoir réparer ma chaudière, mais je comprends mieux les discussions de ce fil !!

[claude27]

Quand, je démarrais la turbine (ça fait 5 ans que je ne suis plus opérateur; c'est celui qui pilote en salle de commande). La turbine au démmarrage tourne grace à un moteur électrique qui la maintient à 70 tr/mn. Quand on ouvre les vannes d'admission, la vitesse de la turbine augmente. On "monte" la turbine à 1500 tr/mn; c'est à dire à l'équivalence des 50Hz du réseau. On couple la turbine au réseau et à partir de ce moment là, quand on ouvre les robinets réglants, c'est la puissance délivrée qui augmente, plus la vitesse. Pour un réseau, mettons de 1000 MW, si l'on ajoute de la puissance, mettons 5 MW, c'est la fréquence qui réagitet qui augmente. Le pourcentage dont elle va monter dépend de la taille du réseau; dans notre cas elle augmente de 0,5% soit de 0,25Hz. Si notre réseau avait 10 000 MW, les mêmes 5 MW ne feront monter la fréquence que de 0,025Hz. Mais l'on vend du 50 Hz aux clients et ils n'apprécieraient pas toujours que la fréquence du résau se ballade. Alors sur nos machines, il y a un automatisme qui mesure le changement de fréquence et diminue la puissance des autres groupes. Bien entendu, il ne faut pas que chaqu'un des autres groupes réglants sur le réseau baisse de 5 MW; ce serait le black-out assuré. Donc, les automatismes de chaque groupe vont faire baisser la puissance d'un certain pourcentage en fonction de leur réglage de statisme.

Puissance / charge / fréquence ....
Qu' en termes compliqués ces choses là sont dites ...
Pour faire plus simple pour le commun des mortels, si je puis me permettre et si je ne me trompe pas, sous contôle des spécialistes donc.
Je ferai la comparaison avec un moteur de voiture qui roule sur un terrain plat .
- Si la voiture attaque une côte, la charge donc augmente ( un peu comme quand on charge plus le réseau électrique derrière une centrale ). Et bien le régime moteur de la voiture baisse, c' est automatique ( cf l' alternateur, surchargé, tourne moins vite: la fréquence baisse ) Pour garder la même vitesse, ( cf rétablir la fréquence du réseau ), il faut donc donner plus de puissance et appuyer sur l' accélérateur ( ouvrir le papillon du carburateur, ou faire donner plus à la pompe à injection / ouvrir plus les vannes des centrales hydrauliques, et lever les barres de contrôle des centrales nucléaires .)
Il faut aussi compter avec les temps de réaction de chacun des systèmes
- Inversement si la voiture attaque une descente, la charge diminue, le moteur s' emballe ( la fréquence de l' alternateur de la centrale augmente ). Il faut donc miminuer la puissance ( lever le pied ) ...
Donc fermer les vannes des centrales hydrauliques ou baisser les barres de contrôles ...

am I right ?

[invite3f2dff78]

Dans l'autre sens, la fréquence baisse, les puissances produites par les groupes en réglage augmente, ensuite mise en service de moyens d'urgences (TAC, diésels, ...), achats à bien plaire, ordre aux clients qui possèdent des moyens de production d'arrêter de consommer et ensuite délestage des clients non prioritaire .
Pour finir, blackout!

Salut,

Narduccio Bravo pour ton explication. J’ignorais que le référentiel fréquence était le régulateur de la production-consommation de courant électrique. On remarquera, malgré son gigantisme, la précision du système qui en plus garantie une précision de fréquence aux 1/50 de seconde par jour. Bravo EDF ! Veillons à sauve garder ce formidable service public.

[inviteed7336aa]

Salut,
C'est vrai que ça semble assez complexe, d'ailleur, j'ignorais que la régulation du reseaut se faisait par le feedback engendré par la variation de la fréquence, surtout dans des proportions aussi faibles que des fractions de Hz !, Mais c'est interressant de le savoir

Donc, si j'ai bien compris, il y a une interraction entre la charge (resistance) du reseaut et la commande de puissance des alternateurs ? Celà est induit par la force contrélectromotrice produite dans les alternateurs par la variation de la charge du reseaut ?
A+( c'est vraiment interressant!! )

[Narduccio]

En fait dans les formations initiales, on parle de couples. La turbine fourni un couple moteur à l'arbre de l'alternateur. Le réseau correspond au couple résistant. Sur un réseau non interconnecté, la fréquence est l'image de l'équilibre entre les 2 couples. Sur un reseau interconnecté, comme l'es le réseau européen, le couple résistant du réseau correspond à la somme des couples moteurs de tous les groupes de productions couplés. La fréquence d'un tel réseau, quasi infini, bouge très peu; mais c'est l'ensemble des groupes qui réagit aux sollicitations.

Quand à l'explication de Claude27, il s'agit d'une très bonne analogie qui nous ai aussi présentée en formation initiale; mais que j'avais malheureusement oubliée.
(PS: avec 24h de retard, bonne fête)

Quand aux variations de fem, elles infkluencent aussi la tension délivrée par l'alternateur en fonction de l'état capacitif ou non du réseau. Mais là, c'est beaucoup plus compliqué pour quelqu'un qui comme moi n'a pas à la base une formation d'électricien.

[FC05]

J'ai aussi entendu dire qu'EDF (RTE ?) ne garantissait pas la fréquence de 50 Hz mais le nombre d'oscillation sur 24 H (soit 50*3600*24 oscillations par jour), ceci du fait des variations de fréquence dues aux variations de charge. En gros un peu moins de 50 Hz le jour et un peu plus de 50 Hz la nuit pour rattraper.