En quoi la biomasse est-elle avantageuse ?
Les avantages de l’énergie de la biomasse comme source d’énergie sont de plus en plus populaires. En voici les différentes raisons :
• Les ressources de la biomasse sont disponibles à grande échelle.
La biomasse est une ressource renouvelable lorsqu’elle est utilisée et gérée de façon durable.
• Elle permet de réduire la quantité de déchets envoyés aux sites d’enfouissement. Grâce à la combustion de matières inutilisables comme l’écorce, les déchets de construction, on peut produire de l’énergie utile et il est moins nécessaire d’élargir les sites d’enfouissement.
• Elle peut apporter des solutions à l’enjeu du changement climatique. L’utilisation de l’énergie de la biomasse n’augmente pas les émissions de dioxyde de carbone, un des principaux facteurs de l’effet de serre, grâce aux cycles de repousse des plantes et des arbres. L’utilisation de la biomasse peut également réduire les émissions de méthane, un autre gaz à effet de serre.
• La biomasse peut être convertie en différentes formes d’énergie. Par exemple, le bois peut être traité et converti en gaz. Les sites d’enfouissement peuvent produire du méthane, de même que du maïs, du blé et d’autres matières qui peuvent être utilisées pour la fabrication d’éthanol-carburant liquide. Les cendres issues de la combustion de la biomasse peuvent être valorisées comme engrais [8].
L’impact de la biomasse et son développement
La valorisation énergétique du bois est très intéressante :
• C’est une source d’énergie renouvelable à condition de bien gérer les forêts.
• C’est une énergie dont le coût est compétitif et dont le prix varie peu.
• C’est une énergie moins polluante que les énergies fossiles. Il n’y a pas de rejets de soufre dans les fumées. Il n’y a pas d’impact sur l’effet de serre : le CO2 rejeté dans l’atmosphère correspond à la quantité de CO2 absorbée par les arbres pendant leur croissance.
• C’est une énergie dont la valorisation est créatrice d’emplois locaux [9].
ENERGIE HYDRAULIQUE
L’énergie hydraulique [10-11], qui provient de la captation de la variation d’énergie potentielle de l’eau entre deux niveaux est une énergie renouvelable.
C’est une source d’énergie propre et non polluante de l’environnement, économique et fiable. La mise en service est simple et très rapide, en effet lorsque l’eau est stockée, il suffit d’ouvrir des vannes pour commencer le cycle de production d’électricité. Ces caractéristiques lui permettent d’être très flexible pour la régulation de la charge électrique, elle est avantageusement utilisée lors des pics de consommation. Ce qui permet d’éviter la prise en route coûteuse des autres types de centrales électriques reliés au même système. L’hydroélectricité met en valeur une richesse naturelle importante et produit une énergie propre et entièrement renouvelable, sans aucune émission à effet de serre[12] . Leur principal désavantage est quelles ne sont pas des énergies qui peuvent répondre à des besoins certains, à des moments sûrs, c’est-à-dire que la production d’énergie électrique est dépendante des conditions météologiques.
Une centrale hydroélectrique se compose principalement d’un réservoir, d’une conduite à la turbine, d’une turbine couplée avec génératrice électrique [13]. L’énergie hydroélectrique utilise la force de l’eau, c.à.d. la combinaison d’un débit et d’une chute afin de produire de l’énergie électrique. Autrement dit, l’énergie potentielle de l’eau retenue dans le réservoir se transforme en énergie cinétique, ce qui entraine la rotation de la turbine hydraulique. La turbine est couplée à un alternateur qui va produire à son tour de l’électricité. Les centrales hydroélectriques sont classées en trois grandes catégories selon la hauteur de la chute d’eau et par voie de conséquence, selon le débit, on trouve ;
❖ a- Les centrales électriques de haute chute (h300m).
Les centrales de haute chute ont des hauteurs de chute supérieures à 300 m; elles utilisent des turbines Pelton .Ces centrales se trouvent dans les Alpes et dans d’autres régions très montagneuses. La capacité du réservoir est relativement faible
❖ b- Les centrales électriques de moyenne chute (30<h<300m).
Les centrales de moyenne chute ont des hauteurs comprises entre 30 m et 300 m ; elles utilisent des turbines Francis). Ces centrales sont alimentées par l’eau retenue derrière un barrage construit dans le lit d’une rivière de région montagneuse. Elles comportent un réservoir de grande capacité (centrale Manic 5,hauteur de chute 155 m, puissance de 1528 MW.
❖ c- Les centrales électriques de basse chute (h<30m).
Les centrales de basse chute, ou centrales au fil de l’eau, ont des hauteurs de chute inférieures à 30 m ; elles utilisent des turbines Kaplan ou Francis . Ces centrales sont établies sur les fleuves ou les rivières à fort débit (centrale Beauharnois, sur le SaintLaurent, hauteur de chute 25 m, puissance de 1575 MW .
ENERGIE SOLAIRE
Le gisement solaire
Le soleil constitue une source d’énergie gratuite et non polluante, le rayonnement solaire est un rayonnement thermique qui se propage sous la forme d’ondes électromagnétiques. Il produit à la lisière, mais en dehors de l’atmosphère terrestre, un éclairement énergétique à peu près constant et égal à 1370 W/m2 , appelé de ce fait : constante solaire Ics [14].
Le rayonnement mini-maxi est exprimé ici en kWh/m2/an. Par sa situation privilégiée, l’Algérie dispose du plus grand gisement solaire du bassin méditerranéen. La durée moyenne d’ensoleillement du territoire algérien dépasse les 2000 heures annuelles, pour atteindre près de 3500 heures d’ensoleillement dans le désert du Sahara. Le total d’énergie reçue est estimé à 169 400 TWh/an, soit 5000 fois la consommation d’électricité annuelle du pays .
LE SOLAIRE THERMIQUE
L’énergie solaire thermique connaît une expansion rapide pour des utilisations à petite échelle et individuelles. Elle est récupérée dans des installations prévues pour concentrer l’effet thermique des radiations solaires (panneaux collecteurs thermiques). Cette chaleur issue des panneaux solaires peut être utilisée notamment pour l’eau chaude sanitaire individuelle et collective.
• Dans l’agriculture (serres, séchoirs, fourrage, etc.)
• Le chauffage des bâtiments et de l’habitat.
Cette forme d’énergie gagne du terrain en raison de sa rentabilité et de sa facilité d’installation et d’entretien .
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Table des matières
INTRODUCTION
Chapitre I : INTRODUCTION SUR LES ENERGIES RENOUVELABLES
I-1 LESOLEIL
I-2 IRRADIANCE ET IRRADIATION
I-3 INTRODUCTION SUR LES ENERGIES RENOUVELABLES
I-3-1 LA BIOMASSE
I-3-1-1 Introduction
I-3-1-2 Comment obtient-on la biomasse ?
I-3-1-3 A quoi sert la biomasse ?
I-3-1-4 En quoi la biomasse est-elle avantageuse ?
I-3-1-5 L’impact de la biomasse et son développement?
I-3-2 ENERGIE HYDRAULIQUE
I-3-2-1 Introduction
I-3-2-2 Types des centrales
I-3-3 ENERGIE SOLAIRE
I-3-3-1Le gisement solaire
I-3-3-2 Le solaire thermique
I-3-3-3 Le solaire photovoltaïque
I-3-4 LA GEOTHERMIE
I-3-4-1 Introduction
I-3-4-2 La géothermie dans le monde
I-3-4-3 Les ressources géothermiques du nord de l’Algérie
I-3-5 L’ENERGIE EOLIENNE
I-3-5-1 Introduction
I-3-5-2 Potentiel éolien en Algérie
I-3-5-3 Notions théoriques sur l’éolien
I-3-5-2-1 Loi de Betz
I-3-5-4 Avantages et inconvénients de l’énergie éolienne
I-4 CONCLUSION
Chapitre II : RESSOURCES ENERGETIQUES ALGERIENNES ET MONDIALES
II-1 RESSOURCES ENERGETIQUES MONDIALES
II-1-1 LEPETROLE
a – Production et commerce international
b -Ressources et réserves
II-1-2 LE GAZ NATUREL
II-1-2.1 Production et commerce international
II-1-2.2 Ressources et réserves
II-1-3 L’uranium
II-1-4 Les énergies renouvelables
II-1-5 La production d’électricité
II-2 RESSOURCES ENERGETIQUES ALGERIENNES
II-3 BESOINS ENERGETIQUES
II-3-1 Besoins en énergie primaire
II-3-2 Besoins en électricité
I-3-3 La consommation énergétique des différents secteurs en Algérie
II-4 CONCLUSION
Chapitre III : INTEGRATION DES EOLIENNES DANS LE MILIEU INDUSTRIEL COMME MOYEN DE SOUTIEN ENERGETIQUE
III-1 INTRODUCTION
III-2 Indices de la qualité de l’énergie sous une distorsion harmonique
III-2-1 Indices de la qualité de l’énergie
III-2-2 La distorsion harmonique
III-3 Modèle expérimental
III-4 Formulation de la puissance dans des conditions non linéaires
III-5 Analyse des résultats expérimentaux et discussions
III-6 Les erreurs dans les mesures
III-7 Conclusion
Chapitre IV: COMPORTEMENT ELECTROENERGETIQUE NON LINEAIRE D’UNE CENTRALE THERMIQUE D’UN COMPLEXE SIDERURGIQUE
IV-1 Introduction
IV-1-1 Principe de fonctionnement
IV-1-2 Centrale thermique
IV-2 Description du lieu d’application (centrale thermique d’Arcelor Mittal)
IV-2-1 Principe de fonctionnement du groupe N°3
IV-3 Principaux éléments de la centrale thermique d’Arcelor Mittal
IV-4 Turbines à soutirage de vapeur
V-5 Cycle à soutirage
IV-6 Structure d’un cycle à vapeur de la centrale thermique d’Arcelor Mittal
IV-7 Définitions fondamentales de quelques paramètres
VI-7-1 Energie interne
VI-7-2 Enthalpie
VI-7-3 L’entropie
V-8 Application d’une excitation non linéaire
VI-8-1 Modèle du redresseur MLI
VI-8-2 Principe de fonctionnement
VI-8-3 MLI à porteuse triangulaire
VI-9 Conclusion
CONCLUSION GENERALE