Bonjour, merci de vouloir m’aider à répondre à cet exercice !!!
Les centrales STEP
Mobiliser et organiser ses connaissances; effectuer des
calculs.
Les centrales STEP (station de transfert d'énergie par
pompage) sont composées de deux bassins situés à des
altitudes différentes.
Elles permettent de stocker de l'énergie en pompant l'eau du
bassin inférieur vers le bassin supérieur lorsque la demande
électrique est faible.
Lorsque la demande électrique augmente, elles restituent
de l'électricité sur le réseau en faisant descendre l'eau du
bassin supérieur vers le bassin inférieur. Cette opération
est appelée turbinage.
Données concernant une centrale STEP
• Altitude du bassin inférieur h₁ = 1800 m
• Altitude du bassin supérieur hs = 2500 m
• Durée de turbinage At = 3 h
• Rendement de conversion de l'énergie potentielle
en énergie électrique : 70 %
•g=9,81 N-kg-¹
• Masse volumique de l'eau p = 1,0 × 10³ kg m-³
1. Dans une centrale STEP, sous quelle forme l'énergie
est-elle dans les bassins d'altitude ?
2. La centrale STEP correspondant aux données ci-dessus
est en mesure d'exploiter 2,0 x 106 m³ d'eau.
En précisant l'altitude de référence choisie, calculer l'énergie
potentielle de pesanteur de ce système quand il est situé :
a. dans le bassin inférieur;
b. dans le bassin supérieur.
3. La nuit, la centrale STEP pompe l'eau du bassin inférieur
vers le bassin supérieur.
a. Quelle est la variation d'énergie potentielle de pesanteur
du système lors de cette opération ?
b. Pourquoi cette opération s'effectue-t-elle la nuit ?
4. Lors d'un pic de consommation, la centrale STEP
«turbine » tout le volume d'eau exploitable du bassin
supérieur vers le bassin inférieur.
a. Calculer l'énergie électrique produite par la centrale en
tenant compte du rendement de conversion de la centrale STEP.
b. En déduire la puissance électrique de la centrale.
