Bonjour,
Je prépare actuellement le CRPE ( je suis en master 1) et j'ai un TD de physique à faire qui me pose quelques problèmes. Il traite de l'étude d'une STEP (station de transfert d'énergie par pompage).
Un texte est joint aux questions. J'ai répondu à la première question mais je me trouve déjà bloquée pour la seconde.
Faut-il utiliser la formule EP= mgh ?
Voici le texte et les questions :
La centrale de Montézic, mise en service en 1982,
constitue l’une des plus puissante STEP de France
avec une puissance maximale de 920 MW. Son temps
de démarrage est de 2min 9s.
- le bassin inférieur est constitué par la retenue de
Couesque (50 x 106 m3), qui a été aménagée en 1950
;
- la distance horizontale, entre le bassin inférieur et le
bassin supérieur, est de l’ordre de 1 200 m pour une
dénivellation d’environ 400 m ;
- la retenue supérieure (34 x 106 m3) a été créée par la
construction de deux barrages (barrages de Monnes et
de l’Étang) grâce à l’existence d’une cuvette naturelle
sur le plateau de Viadène.
L’usine souterraine est implantée entièrement dans le
granit. Elle est équipée de quatre groupes à axe
vertical comportant chacun un alternateur-moteur de
250 MVA (puissance maximale de 230 MW en
turbine) et une pompe-turbine réversible du type Francis, calée à 46 m au-dessous du niveau minimal
d’exploitation de la retenue de Couesque. La quasi-totalité du matériel, y compris le poste principal à 400 kV,
est logée dans l’excavation de l’usine qui mesure 142 m de long, 25 m de large et 35 m de haut.
Seuls 20 x 106 m3 du volume de la retenue amont sont exploités en marche normale, de façon à conserver une
réserve garantie permettant à tout instant de fournir une puissance de 800 MW pendant un minimum de 12 h.
Le programme normal d’utilisation de la tranche de 20 x 106 m3 est de type hebdomadaire. Le cycle comprend
chaque jour, du lundi au vendredi, une fourniture d’énergie d’une durée totale de 7 h 30 min et un pompage de
4 h de nuit, puis, du samedi soir au lundi matin, 30 h de pompage pour reconstituer le stock.
a. Expliquer la raison d’être de ce type d’installation, pour alimenter un réseau électrique national dont
les prévisions de consommation sont régulièrement établies par tranche de 15 minutes.
b. En retenant un niveau moyen de 700m pour le bassin amont et de 300m pour le bassin aval, calculer la
réserve d’énergie (dite potentielle) Wpot du volume d’eau normalement exploité, en Joules puis kWh
(Wpot est donnée par la formule Wpot=m.g.h (en joules) où m est la masse d’eau en kg, g= 9.81m/s2
l’accélération de la pesanteur et h la hauteur d’eau en m).
c. Déduire l’énergie électrique We que l’on produit avec un rendement de turbinage η de 95%.
d. Cette énergie électrique est fournie sur la durée d’un cycle hebdomadaire. Déduire la puissance
moyenne Pe délivrée sur le réseau électrique. Donner également la production annuelle en GWh.
e. Lors des phases de pompage, l’ensemble moteur + pompe a un rendement de 79%. Calculer l’énergie
appelée au réseau électrique pendant le cycle de pompage hebdomadaire. En déduire la puissance
électrique de pompage Pp moyenne.
f. Faire le bilan énergétique d’un cycle hebdomadaire et donner le rendement de cette STEP.
Merci.
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Envoyé par Chopy3 