Optimisation de la gestion et de l'utilisation de l'énergie
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Objectif
Comment optimiser la gestion et l’utilisation de
l’énergie ?
Pour répondre rapidement à ses besoins
énergétiques, l’Homme doit avoir à
sa disposition des stocks d’énergie
suffisants prêts à être
utilisés et un réseau de transport
étendu et rapide.
Pour cela, l’Homme a développé des moyens de transport efficaces des ressources énergétiques (maritime, routier) afin de les acheminer rapidement sur les sites où elles sont utilisées. Mais, une fois que l’électricité est produite il n’est pas possible de la stocker. L’optimisation de son stockage passe donc par la conversion de l’électricité en autres formes d’énergie (chimique, mécanique, …).
Pour cela, l’Homme a développé des moyens de transport efficaces des ressources énergétiques (maritime, routier) afin de les acheminer rapidement sur les sites où elles sont utilisées. Mais, une fois que l’électricité est produite il n’est pas possible de la stocker. L’optimisation de son stockage passe donc par la conversion de l’électricité en autres formes d’énergie (chimique, mécanique, …).
1. Optimisation du stockage de l'énergie
Le stockage de l’énergie est indispensable
pour répondre à une demande fluctuante. Il
permet de garantir un équilibre entre
l’énergie disponible et la consommation.
a. Stockage dans les piles et accumulateurs
Les piles et accumulateurs permettent le
stockage de l’énergie sous forme
chimique avant sa restitution sous forme
électrique lors de son utilisation.
Une pile est formée par un empilement de cellules élémentaires composées de deux électrodes de forme ondulée. Ces électrodes sont séparées par un milieu permettant le transport des ions appelé électrolyte. Lors d’une réaction électrochimique entre du dihydrogène stocké sous forme de gaz comprimé et du dioxygène de l’air, l’énergie chimique est convertie en énergie électrique. Cette réaction s'appelle électrolyse et elle est contrôlée. La pile est usée lorsque les réactifs sont consommés.
Dans le cas d’un accumulateur, la réaction inverse est réalisée et permet de recycler les réactifs. Les accumulateurs jouent un rôle prépondérant dans notre quotidien (batteries de portables, de voitures électriques …).
Une pile est formée par un empilement de cellules élémentaires composées de deux électrodes de forme ondulée. Ces électrodes sont séparées par un milieu permettant le transport des ions appelé électrolyte. Lors d’une réaction électrochimique entre du dihydrogène stocké sous forme de gaz comprimé et du dioxygène de l’air, l’énergie chimique est convertie en énergie électrique. Cette réaction s'appelle électrolyse et elle est contrôlée. La pile est usée lorsque les réactifs sont consommés.
Dans le cas d’un accumulateur, la réaction inverse est réalisée et permet de recycler les réactifs. Les accumulateurs jouent un rôle prépondérant dans notre quotidien (batteries de portables, de voitures électriques …).
b. Stockage de l'énergie hydraulique
Les centrales hydrauliques peuvent être
équipées de bassins de retenues d’eau
permettant de stocker une masse d’eau
rapidement disponible lors d’une demande importante
d’électricité. Les centrales
hydroélectriques réversibles
comprennent un bassin supérieur et un bassin
inférieur. Lors des périodes creuses, le
bassin supérieur est réalimenté par
l’eau du bassin inférieur. Lors d’une
forte demande, l’eau du bassin supérieur est
libérée pour aller activer des turbines.
Elle est ensuite récupérée dans le
bassin inférieur.
c. Stockage des combustibles
Les combustibles tels que le bois, le charbon ou le
pétrole peuvent être facilement
stockés. Le maintien et le renouvellement des
forêts après la coupe est un bon moyen de
maintenir des stocks de bois.
2. Optimisation du transport de l'énergie
Le transport des sources d’énergie
apparaît indispensable pour les ressources qui sont
extraites du sol loin des régions où elles
sont consommées. Cela concerne le pétrole, le
charbon, le gaz naturel ou l’uranium. Les moyens de
transport impliquent les transports maritimes,
ferroviaires et routiers qui sont responsables d’une
forte émission de CO2 dans
l’atmosphère. A l’intérieur
d’un même pays, des pipelines peuvent
aussi être utilisés pour le transport des gaz
naturels et du pétrole.
Ces combustibles sont ensuite utilisés dans des centrales pour produire de l’électricité.
Le transport de l’électricité est plus complexe et ne peut se faire que le long de lignes de hautes tensions. Par contre, le long de ces lignes on constate une diminution de puissance de 0,02 %. Le réseau sera d’autant plus dense que la région sera habitée.
Ces combustibles sont ensuite utilisés dans des centrales pour produire de l’électricité.
Le transport de l’électricité est plus complexe et ne peut se faire que le long de lignes de hautes tensions. Par contre, le long de ces lignes on constate une diminution de puissance de 0,02 %. Le réseau sera d’autant plus dense que la région sera habitée.
L'essentiel
Pour répondre à ses besoins
énergétiques, l’Homme doit transporter
rapidement les ressources énergétiques vers
les lieux de leur utilisation, les centrales thermiques ou
nucléaires. Pour cela il utilise les moyens de
transports maritimes, routiers, ferroviaires.
Dans ces centrales, les sources d’énergie sont converties en électricité qui peut être transportée rapidement le long d’un réseau dense malgré une faible perte de puissance.
Dans ces centrales, les sources d’énergie sont converties en électricité qui peut être transportée rapidement le long d’un réseau dense malgré une faible perte de puissance.
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