{"id":2863,"date":"2024-12-24T11:06:08","date_gmt":"2024-12-24T10:06:08","guid":{"rendered":"https:\/\/communes-vertes.org\/reseaux-ee\/"},"modified":"2024-12-24T11:10:06","modified_gmt":"2024-12-24T10:10:06","slug":"capacite-puissance-et-rendement-energetique","status":"publish","type":"reseaux-ee","link":"https:\/\/communes-vertes.org\/ar\/reseaux-ee\/knowledge-hub\/fondamentaux-de-lenergie\/capacite-puissance-et-rendement-energetique\/","title":{"rendered":"Capacit\u00e9, puissance et rendement \u00e9nerg\u00e9tique\u00a0\u00a0"},"content":{"rendered":"\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Capacit\u00e9<\/strong>\u00a0<\/h3>\n\n\n\n<p>La quantit\u00e9 maximale d&#8217;\u00e9nergie<strong> <\/strong>qu&#8217;un syst\u00e8me peut contenir<strong> <\/strong>ou accumuler<strong> <\/strong>est appel\u00e9e la capacit\u00e9.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Une centrale thermique au charbon a une capacit\u00e9 variant souvent entre 600 MW et 1 200 MW.\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Une centrale thermique \u00e0 biomasse a une capacit\u00e9 g\u00e9n\u00e9ralement plus faible, entre 20 MW et 200 MW.\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>\u00a0Ce terme s\u2019applique aux syst\u00e8mes de production d\u2019\u00e9nergie tout comme aux syst\u00e8mes de stockage d\u2019\u00e9nergie tel que les batteries, les r\u00e9servoirs ou les condensateurs. La capacit\u00e9 indique donc la <strong>quantit\u00e9 totale d\u2019\u00e9nergie<\/strong> que le syst\u00e8me peut fournir ou stocker.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Dans le contexte de la production \u00e9lectrique, on trouvera souvent le terme<strong> de capacit\u00e9 nominale, ou de capacit\u00e9 install\u00e9e. <\/strong>Ce terme est utilis\u00e9 de mani\u00e8re interchangeable avec la <strong>puissance nominale<\/strong>, notamment pour d\u00e9crire la puissance maximale que peut produire une centrale \u00e9lectrique instantan\u00e9ment ou s\u00fbre une p\u00e9riode de temps et sous ses conditions id\u00e9ales de fonctionnement.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>La capacit\u00e9 se mesure dans diff\u00e9rentes unit\u00e9s en fonction du type d\u2019\u00e9nergie pris en compte.&nbsp;&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Puissance (\u00e9lectrique)<\/strong>\u00a0<\/h3>\n\n\n\n<p>L\u2019\u00e9nergie est la capacit\u00e9 d\u2019un syst\u00e8me \u00e0 r\u00e9aliser un travail de conversion. Dans ce contexte, la puissance (symbole P) est l&#8217;\u00e9nergie <strong>r\u00e9ellement fournie<\/strong> d\u2019un syst\u00e8me \u00e0 un autre par <strong>unit\u00e9 de temps<\/strong>.&nbsp;&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>On mesure la puissance en joule par seconde (J\/s). Dans le contexte de l&#8217;\u00e9lectricit\u00e9, on dira que\u202f:&nbsp;&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>L\u2019\u00e9nergie (E) est la puissance (P) <strong>consomm\u00e9e<\/strong> par un \u00e9quipement \u00e9lectrique dans un certain temps, ou, l\u2019\u00e9nergie est la puissance <strong>produite<\/strong> par un g\u00e9n\u00e9rateur dans un certain temps (t).&nbsp;&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Le\u202fwatt (W)\u202fest l\u2019unit\u00e9 de mesure de la puissance \u00e9lectrique.&nbsp;<\/strong>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>1 joule \u00e9quivaut\u202f1 watt par seconde<\/strong> \u00e0 <strong>1W = 1J\/s.<\/strong>\u00a0\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Un appareil de 1000 W consomme 1000 joules d&#8217;\u00e9nergie chaque seconde.\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"257\" src=\"https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-2-1024x257.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-2864\" style=\"width:666px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-2-1024x257.png 1024w, https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-2-300x75.png 300w, https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-2-768x193.png 768w, https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-2-1536x386.png 1536w, https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-2.png 1600w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\"><em>Graphique: relation \u00e9nergie (energy) et puissance (power); (Source: RENAC)<\/em>\u00a0<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>Quelques exemples dans le contexte de machines \u00e9lectriques\u202f:&nbsp;&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Une machine \u00e0 caf\u00e9 d&#8217;une puissance de 1 kW (1 000 W) fonctionnant pendant 1 heure consomme 1 kWh d&#8217;\u00e9nergie.\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Un climatiseur d&#8217;une puissance nominale de 4 kW (4 000 W) fonctionnant durant 15 minutes consomme \u00e9galement 1 kWh d&#8217;\u00e9nergie.\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Un ordinateur portable d&#8217;une consommation constante de 100 W qui fonctionne 12 heures par jour consommera 1,2 kWh par jour ou 438 kWh par an\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<p>Il convient de noter que deux syst\u00e8mes de puissances diff\u00e9rentes pourront<strong> fournir le m\u00eame travail, mais le syst\u00e8me le plus puissant sera le plus rapide.<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Exemple 1\u00a0 Relation puissance &#8211; \u00e9nergie\u00a0:\u00a0<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Un carr\u00e9 de jardin doit \u00eatre retourn\u00e9 afin d&#8217;y faire vos plantations, vous avez trois possibilit\u00e9s : Utiliser une b\u00eache et vos muscles, utiliser un motoculteur ou encore utiliser un tracteur et une charrue. Vous comprendrez ais\u00e9ment que le travail sera fait plus rapidement avec le motoculteur qu&#8217;avec vos muscles et encore plus rapidement si vous utilisez un tracteur\u2026 \u00a0<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Exemple 2&nbsp; Relation puissance &#8211; \u00e9nergie :&nbsp;&nbsp;<\/strong>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Une<strong> <\/strong>Station de Transfert d\u2019\u00c9nergie par Pompage (STEP). Elle fonctionne un peu comme une batterie g\u00e9ante utilisant l&#8217;eau pour stocker et produire de l&#8217;\u00e9nergie \u00e9lectrique. Lorsqu\u2019il y a demande d&#8217;\u00e9lectricit\u00e9, l&#8217;eau pr\u00e9alablement stock\u00e9e dans un r\u00e9servoir situ\u00e9 en hauteur d\u2019une colline est lib\u00e9r\u00e9e. Le flux d\u2019eau vers le bas fait tourner une turbine qui est coupl\u00e9e \u00e0 un g\u00e9n\u00e9rateur. Ce g\u00e9n\u00e9rateur produit de l&#8217;\u00e9lectricit\u00e9.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Si on ajoutait plus de conduits, de turbines et de g\u00e9n\u00e9rateurs, la <strong>puissance nominale<\/strong> de la STEP serait plus grande\u202f: la centrale pourrait produire plus d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 dans le m\u00eame lapse de temps. Mais cela viderait le r\u00e9servoir du haut plus rapidement. En outre, si le r\u00e9servoir du haut \u00e9tait plus grand, il pourrait stocker davantage d&#8217;eau, il aurait donc <strong>plus de capacit\u00e9<\/strong>. Le m\u00eame nombre de turbines et de g\u00e9n\u00e9ratrices pourrait donc produire de l&#8217;\u00e9lectricit\u00e9, mais pendant une plus longtemps.&nbsp;&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>En r\u00e9sum\u00e9, plus le r\u00e9servoir est grand, plus la centrale peut produire d&#8217;\u00e9lectricit\u00e9 dans le temps, m\u00eame avec le m\u00eame nombre de turbines et g\u00e9n\u00e9rateurs. Ou\u202f: <strong>une m\u00eame quantit\u00e9 d&#8217;\u00e9nergie peut \u00eatre produite par une puissance \u00e9lev\u00e9e sur une courte p\u00e9riode que par une faible puissance sur une longue p\u00e9riode.<\/strong>\u00a0<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:20px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"758\" src=\"https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-3-1024x758.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-2866\" style=\"width:645px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-3-1024x758.png 1024w, https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-3-300x222.png 300w, https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-3-768x569.png 768w, https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-3-1536x1137.png 1536w, https:\/\/communes-vertes.org\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/image-3.png 1572w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<div style=\"height:25px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Les pertes \u00e9nerg\u00e9tiques\u202f:<\/strong>\u00a0<\/h3>\n\n\n\n<p>Passons maintenant de la consommation \u00e0 la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9\u202f: dans une centrale de production ou une machine \u00e9lectrique, \u00e0 chaque \u00e9tape de transformation, une part d&#8217;\u00e9nergie est dissip\u00e9e, c&#8217;est-\u00e0-dire perdue. Le niveau de perte d&#8217;\u00e9nergie varie en fonction du type de transformation subie et de la technologie employ\u00e9e, c\u2019est un effet ce qui va d\u00e9finir si une machine est consid\u00e9r\u00e9e comme efficace ou pas.&nbsp;&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Illustrons les pertes \u00e0 l\u2019aide d\u2019u moteur\u202f: u<em>n moteur \u00e0 l&#8217;essence (\u00e9nergie primaire) et qui produit de l&#8217;\u00e9nergie m\u00e9canique pour se d\u00e9placer (\u00e9nergie utile), les \u00ab\u202fpertes\u202f\u00bb se manifestent sous la forme de <\/em><strong><em>chaleur<\/em><\/strong><em> \u00e9mise par le pot d&#8217;\u00e9chappement. Une partie de l\u2019\u00e9nergie de l\u2019essence est donc \u00ab\u202fperdue\u202f\u00bb dans l\u2019atmosph\u00e8re, tandis qu\u2019une autre partie est utilis\u00e9e pour faire avancer la voiture et ses occupants.\u00a0<\/em>\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Il est important de comprendre la notion de perte, car il est la base pour comprendre le terme de rendement \u00e9nerg\u00e9tique et d\u2019efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:20px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\"><strong>Le rendement \u00e9nerg\u00e9tique\u00a0<\/strong>\u00a0<\/h3>\n\n\n\n<p>Le terme de rendement \u00e9nerg\u00e9tique indique, enfin, quelle proportion de l&#8217;\u00e9nergie initiale (input) est transform\u00e9e en \u00e9nergie utile (output) par un m\u00eame syst\u00e8me. Plus le rendement est \u00e9lev\u00e9, plus le syst\u00e8me est efficace et moins, il y a de pertes d\u2019\u00e9nergie pendant le travail de conversion.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Le rendement (\u019e) d&#8217;une machine ou d&#8217;un appareil \u00e9lectrique est donc le rapport entre l\u2019\u00e9nergie utile (sortie) et l&#8217;\u00e9nergie totale qu\u2019il consomme (entr\u00e9e). Il est mesur\u00e9 en\u202fpourcentage (%).&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Rendement \u019e (%) = (\u00c9nergie utile en kWh \u00f7 \u00e9nergie consomm\u00e9e en kWh) x 100.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Exemple<\/strong>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Prenant \u00e0 titre d\u2019illustration une ampoule \u00e0 <strong>incandescence\u202f<\/strong>: elle transforme de l\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique en \u00e9nergie lumineuse. Or, seulement\u202f5\u202f% de l\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique est transform\u00e9e en \u00e9nergie lumineuse, le reste est perdu sous forme de chaleur. Dans ce cas, la lampe dispose d\u2019un rendement de 5%.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:20px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<p>Exemples pour illustrer <strong>capacit\u00e9, puissance et rendement<\/strong>:&nbsp;&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>\u00c9oliennes :<\/strong> La capacit\u00e9 de production nominale de notre \u00e9olienne est de 2 MW, ce qui signifie qu\u2019\u00e0 pleine puissance, elle peut g\u00e9n\u00e9rer deux m\u00e9gajoules d\u2019\u00e9nergie par seconde. La valeur \u00ab 2 MW \u00bb repr\u00e9sente sa puissance maximale de sortie. Cependant, comme le vent ne souffle pas en continu ni \u00e0 une vitesse constante, on estime qu\u2019elle fonctionne \u00e0 pleine capacit\u00e9 environ 2 000 heures par an uniquement Dans ces conditions, elle produira 4 000 MWh d\u2019\u00e9lectricit\u00e9, ce qui correspond \u00e0 son rendement \u00e9nerg\u00e9tique annuel.\u00a0\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Syst\u00e8me Photovolta\u00efque :<\/strong> La capacit\u00e9 de production nominale de notre module PV est 250 Wc*, ce qui signifie que la production d&#8217;\u00e9lectricit\u00e9 dans des conditions optimales est de 250 Wc. La production d&#8217;\u00e9lectricit\u00e9 varie au cours de la journ\u00e9e, \u00e9tant nulle la nuit, faible le matin et \u00e9lev\u00e9e \u00e0 midi. Ici aussi, on d\u00e9nomme la quantit\u00e9 de production d&#8217;\u00e9lectricit\u00e9 produite sur un mois ou un an le rendement \u00e9nerg\u00e9tique.\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p><em>Le watt-cr\u00eate (Wc) est une unit\u00e9 de mesure utilis\u00e9e pour le PV pour indiquer la puissance maximale qu&#8217;un module produira dans des conditions standardis\u00e9es. Ces conditions, appel\u00e9es &#8220;conditions standard de test&#8221; (STC), comprennent un ensoleillement de 1 000 W\/m\u00b2, une temp\u00e9rature de 25\u00b0C et une masse d&#8217;air de 1,5.<\/em>\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Capacit\u00e9\u00a0 La quantit\u00e9 maximale d&#8217;\u00e9nergie qu&#8217;un syst\u00e8me peut contenir ou accumuler est appel\u00e9e la capacit\u00e9.&nbsp; \u00a0Ce terme s\u2019applique aux syst\u00e8mes de production d\u2019\u00e9nergie tout comme aux syst\u00e8mes de stockage d\u2019\u00e9nergie tel que les batteries, les r\u00e9servoirs ou les condensateurs. 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