Forum de l'énergie éolienne
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TPE Eolienne

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Message par Tiibo le Jeu 27 Nov - 23:07

Bonsoir à tous !

Je suis en première S, et dans le cadre des Travaux Personnels Encadrés (TPE) mon groupe et moi travaillons sur les éoliennes.
Notre projet est de savoir si l'implantation d'une ou plusieurs éoliennes pourrait produire l'électricité nécessaire à la ville et si cela serait rentable, si oui, au bout de combien d'années.

Nous ne cherchons pas à ce que cela soit rentable mais juste à connaître la réponse.

Nous aimerions savoir quel est le prix d'une éolienne de 1MW, de 2MW, et de 3MW.
Nous aimerions connaître, également la production annuelle des ces 3 éoliennes en KWH.
Suite à une recherche, nous avons trouvé que le vent soufflais a 6m/s en moyenne par an dans la zone de notre projet.
Nous aimerions connaître aussi, l'éventuel coût de maintenance à l'année du éolienne.

Nous connaissons déja la consomation de la ville en electricité et le prix qu'elle paye.
Nous avons trouvé que le prix de revente de l'électricité étais de 84 € le MWH, si vous pourriez le confirmer cela serais super.

J'espere que vous pourrez nous répondre.
Merci d'avance.
Thibaut.

Tiibo
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Message par Reza le Ven 28 Nov - 1:06

Bonsoir,

Quelques réponses vite fait comme ça...

Notre projet est de savoir si l'implantation d'une ou plusieurs éoliennes pourrait produire l'électricité nécessaire à la ville

Attention, le vent est une ressource imprévisible et la production de votre ferme éolienne va fluctuer. Impossible de s'alimenter en pur éolien sans moyen de stockage de l'énergie...

Nous aimerions connaître, également la production annuelle des ces 3 éoliennes en KWH.
Suite à une recherche, nous avons trouvé que le vent soufflais a 6m/s en moyenne par an dans la zone de notre projet.

Là je vous conseille la lecture du site http://www.windpower.org/fr/tour/wres/annu.htm Si vous avez des questions ensuite, n'hésitez pas.

Reza
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TPE Eolienne Empty Re: TPE Eolienne

Message par Tiibo le Sam 29 Nov - 19:15

Reza a écrit:Bonsoir,

Quelques réponses vite fait comme ça...

Attention, le vent est une ressource imprévisible et la production de votre ferme éolienne va fluctuer. Impossible de s'alimenter en pur éolien sans moyen de stockage de l'énergie...

Là je vous conseille la lecture du site http://www.windpower.org/fr/tour/wres/annu.htm Si vous avez des questions ensuite, n'hésitez pas.

Si l'on considère que l'on a des moyens de stockage de l'énergie, peut on connaître la production annuelle d'une éolienne de 1MW, 2MW et 3MW ?

Comment pourrait on connaître le prix de ces 3 éoliennes ?

Merci :;
):

Tiibo
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TPE Eolienne Empty Re: TPE Eolienne

Message par Reza le Sam 29 Nov - 21:21

Bonsoir,

Pour connaître la production d'une éolienne sur une période donnée, il vous faut :

1) Disposer de la distribution des vitesses de vents selon leur probabilité. Comme détaillé ici (http://www.windpower.org/fr/tour/wres/weibull.htm), elle vous permet de savoir combien de temps le vent va souffler à une vitesse donnée. Pour simplifier, suivez les indications et choisissez une distribution de Weibull (tracable avec Excel), avec les paramètres suivants:

- facteur de forme, k, égale à 2
- facteur d'échelle, A, égal à Vmoy*2/racine(pi), où Vmoy est la vitesse moyenne sur le site

Par exemple, la distribution ci dessus vous dit qu'avec Vmoy=7 m/s, la probabilité d'obtenir un vent de 10 m/s est de 4%. Attention, ceci est un modèle théorique, il faut expliquer pourquoi il est valable.... je vous laisse réfléchir

2)Disposer de la courbe de puissance de l'éolienne. C'est la courbe qui donne la puissance de l'éolienne (en Watts ou kW) en fonction de la vitesse de vent. Là, il faut regarder sur internet, ou demander aux constructeurs.

3)Multiplier les deux courbes précédentes. Cela vous donne donc, la distribution de la puissance fournie par l'éolienne en fonction de la vitesse du vent, pour la distribution de vent donnée (ici Weibull(2,7)). Quand je dis "
multiplier"
, ça veut dire multiplier terme à terme. C'est à dire que les vitesses choisies pour les vitesses de vent (3, 4, 5, ... m/s) doivent être les mêmes que celles des points de la courbe de puissance. Pour chaque vitesse, multiplier la puissance est la probabilité de vent correspondantes, pour ainsi dire. Plus de détails ici: http://www.windpower.org/fr/tour/wres/pow/index.htm

4)Multiplier la courbe précédente par la durée sur laquelle vous voulez calculer l'énergie produite. Par exemple, dans un an il y a 8760 heures, donc multiplier la courbe 3) par 8760 vous donnera la distribution de l'énergie produite par l'éolienne en Wh (kWh si la courbe de puissance est en kW) en un an.

5)Additionner toutes les composantes de la courbe 4) ("
sommer les lignes"
dans un tableau Excel, ou si vous préférer parler mathématiques, "
intégrer de façon discrète"
) afin de sommer toutes les contributions de toutes les vitesses. Et voilà, vous avez la production théorique de l'éolienne sur un site donné. Bon, je vous laisse réfléchir aux limitations d'une telle méthode. Et il y en a Smile

Concernant le système de stockage, il y a plusieurs méthodes. Regardez du côté de l'hydraulique, je pense que pour une ville, c'est ce qui reste de plus "
réaliste"
. Quelle est la taille de la ville ?

Pour les prix, je vous conseille de chercher les estimations des prix au megaWatt. J'ai un chiffre (2006): 1175 euro/kW. A, oui, et puis il y a plus facile pour le calcul de la production énergétique. On peut estimer le facteur de capacité de l'éolienne (temps de fonctionnement à pleine puissance divisé par temps de fonctionnement total). Par exemple, un éolienne de 1MW avec un facteur de capacité égal à 0.3 (valeurs pouvant être trouvées sur internet ou dans des bouquins je pense), produira 1*0.3*8760=2628 MWh=2.628 GWh en un an.

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Message par Tiibo le Sam 29 Nov - 21:43

Reza a écrit:Concernant le système de stockage, il y a plusieurs méthodes. Regardez du côté de l'hydraulique, je pense que pour une ville, c'est ce qui reste de plus "
réaliste"
. Quelle est la taille de la ville ?

Pour les prix, je vous conseille de chercher les estimations des prix au megaWatt. J'ai un chiffre (2006): 1175 euro/kW. A, oui, et puis il y a plus facile pour le calcul de la production énergétique. On peut estimer le facteur de capacité de l'éolienne (temps de fonctionnement à pleine puissance divisé par temps de fonctionnement total). Par exemple, un éolienne de 1MW avec un facteur de capacité égal à 0.3 (valeurs pouvant être trouvées sur internet ou dans des bouquins je pense), produira 1*0.3*8760=2628 MWh=2.628 GWh en un an.

C'est une petite ville de presque 3000 habitants, pas beaucoup Laughing
Pour le prix si je comprends bien, si ton chiffre est exacte, une eolienne de 1MW coutera 1 175 x 1 000 = 1 175 000€ ?
Pour le calcul de la production energetique, je pense que l'on va calculre avec le facteur de capacité. Par contre, dans votre calcul, à quoi correspond le 1 et le 8760 ?

Merci beaucoup de votre aide !

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Message par Reza le Sam 29 Nov - 23:00

Bonsoir,

Hum.... Je ne sais pas si la solution la plus simple est la meilleure Smile Hé Hé. Si vous voulez comprendre comment fonctionne une éolienne, je vous conseille la première méthode. Essayez de voir ça, parceque je pense que les profs qui vont vous évaluer vous attendent peut-être au tournant là dessus. La methode du Cp, c'est vraiment pour se faire une idée... vous remarquez qu'il n'est même plus question de vent (vitesse, direction ... on s'en fiche c'est juste pour une estimation) !

Bref, replongez-vous dans les paragraphes qui précèdent si vous avez le temps, et sur le site windpower.org. Sinon, le dernier calcul fonctionne comme suit:

L'énergie, c'est une puissance par un temps. La puissance ici c'est la puissance max fournie par l'éolienne : 1 megawatt. Le temps c'est le nombre d'heures en une année: 8760 heures. Le résultat de la multiplication est donc:

Pmax*Cp*Nheures=1*0.3*8760=2628 mega Watt.Heures (pour un an)

Vous êtes en filière scientifique je présume... demandez aussi un coup de main à votre prof de physique 😉

Reza
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Message par Tiibo le Dim 30 Nov - 12:16

Reza a écrit:Bonsoir,

Hum.... Je ne sais pas si la solution la plus simple est la meilleure Smile Hé Hé. Si vous voulez comprendre comment fonctionne une éolienne, je vous conseille la première méthode. Essayez de voir ça, parceque je pense que les profs qui vont vous évaluer vous attendent peut-être au tournant là dessus. La methode du Cp, c'est vraiment pour se faire une idée... vous remarquez qu'il n'est même plus question de vent (vitesse, direction ... on s'en fiche c'est juste pour une estimation) !

Bref, replongez-vous dans les paragraphes qui précèdent si vous avez le temps, et sur le site windpower.org. Sinon, le dernier calcul fonctionne comme suit:

L'énergie, c'est une puissance par un temps. La puissance ici c'est la puissance max fournie par l'éolienne : 1 megawatt. Le temps c'est le nombre d'heures en une année: 8760 heures. Le résultat de la multiplication est donc:

Pmax*Cp*Nheures=1*0.3*8760=2628 mega Watt.Heures (pour un an)

Vous êtes en filière scientifique je présume... demandez aussi un coup de main à votre prof de physique 😉

On essayera mardi alors 😉
Mais pour le dernier calcul, pour trouver le facteur capacité, il faut que l'on connaisse la production annuelle et la puissance nominale. Comment peut on connaître le facteur capacité autrement ?

Oui nous sommes en filière scentifique Laughing , et on demandera un coup de main a notre prof de physique 😉 Laughing

Ah oui, pour le prix, cela dépend uniquement de la puissance installée ?

Merci beaucoup.

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Message par Reza le Dim 30 Nov - 13:28

Bonjour,

Pour le facteur de capacité, c'est une estimation basée sur des statistiques. C'est du retour sur expérience, oui, il faut connaitre la production totale sur un an.

Le prix dépend aussi de l'endroit: un site offshore (en mer) coûtera plus cher en raison des coûts d'installation et de maintenance qui sont plus élevés.

Reza
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Message par Tiibo le Dim 30 Nov - 13:39

Reza a écrit:Bonjour,

Pour le facteur de capacité, c'est une estimation basée sur des statistiques. C'est du retour sur expérience, oui, il faut connaitre la production totale sur un an.

Le prix dépend aussi de l'endroit: un site offshore (en mer) coûtera plus cher en raison des coûts d'installation et de maintenance qui sont plus élevés.

Donc, pour calculer la production annuelle on utilisera ta premiere methode 😉
Aurais tu une idée du prix d'installation et de maintenance.

Merci beaucoup en tout cas.

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Message par Tiibo le Dim 14 Déc - 19:09

Bonjours à tous,

Nous avons avancé dans notre projet, il nous manque toujours la production annuelle d'une éolienne, nous nous sommes procuré les courbes de probabilité des vents mais nous ne savons pas laquelle choisir ? Faut il choisir celle avec le facteur de forme k=1, 2 ou 3 ?
Par contre, nous avons du mal à trouver sur internet la courbe de puissance d'une éolienne de 1MW, 2MW et 3MW. Est ce que vous en avez déja vu ? Sinon connaissez vous un constructeur qui voudrait bien nous les fournir ?
Auriez vous une idée du coût de l'instalation et du côut de mintenance d'une eolienne ?

Merci d'avance !

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Message par niavlysm le Lun 15 Déc - 10:35

courbe de puissance: voir sur le site www.nordex-online.com par exemple (http://www.nordex-online.com/fileadmin/ ... -N90_F.pdf)
coûts d'installation: environ 1,2 MEuros pour 1 MW
coûts de maintenance: environ 70 000 euros pour une machine de 2,5MW

@+

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Message par Tiibo le Mar 13 Jan - 14:11

Merci beaucoup de votre aide :;
):

Par contre, nous voudrions savoir si quelqu'un pourrait nous aider pour tracer une distribution de Weibull sur Excel ?

Merci !

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Message par Admin le Mar 13 Jan - 16:10

La fonction n'existe pas par défaut ?

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Message par Tiibo le Mar 13 Jan - 17:55

Si si, mais nous avons du mal à s'en servir :?

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Message par Admin le Mar 13 Jan - 20:48

Même pas réussi à la trouver... Embarassed
Comment elle s'appelle ?

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Message par Tiibo le Mar 13 Jan - 22:35

Je n'ai trouvé que ça : [url:9ta99y7v]http:
//office.
microsoft.
com/fr-fr/excel/HP052093381036.
aspx[/url:9ta99y7v]
Mais je ne vois pas comment arriver à une courbe.

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Message par Admin le Mer 14 Jan - 9:02

Dans une première colonne, les valeurs de x.
Dans la seconde, LOI.WEIBULL(x;
alpha;
bêta;
cumulée).
Ca ne marche pas ?

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Message par Tiibo le Mer 14 Jan - 15:32

Alors dans les x, je mets la vitesse des vents (1,2,3,4 ... m/s) ??
Mais je ne vois pas ce qu'il faut mettre dans alpha, beta et cumulé ?

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Message par Admin le Mer 14 Jan - 16:02

Allô, Reza, tu es là ???? :?

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Message par Reza le Mer 14 Jan - 21:18

Salut,

Il me semblait que ta méthode était valide. Je bosse sur Excel en anglais, donc du coup les commandes sont différentes. Mais c'est bien un truc dans ce genre là Smile Bon, alors pour la distribution de Weibull, on peut dire que:

alpha=vitessemoyenne*2/racine(pi)
beta=2 (pour plus de détails, voir http://www.windpower.org/fr/tour/wres/weibull/index.htm et la notion de "
facteur de forme"
)
cumulée=0 (et oui, on ne veut pas la fonction cumulée)

Voilà, en éspérant que ça aide Smile

R

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Message par Tiibo le Mer 14 Jan - 21:20

Merci ! Very Happy

Je pense que ça va marcher 😉

Merci beaucoup !

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Message par Tiibo le Mer 14 Jan - 21:34

Quand j'applique la formule et ce que vous m'avez dit, je trouve 0 de partout Evil or Very Mad
dans la colonne des x, on met bien les différentes vitesses du vent ?

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Message par Reza le Ven 16 Jan - 12:27

Salut,

Fais moi parvenir ton email en MP, je t'enverrai un exemple. Smile No stress - vous avez pas un prof sous la main qui connait Excel ?

Reza

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Message par flex13 le Ven 23 Jan - 14:36

Bonjour,
Je trouve le sujet trés intéressant;
Cela m'a permis d'aller sur le site de windturbine pour mieux comprendre weibull et betz.
Pour excel je crois que la dernière réponse (enfin paramètre à rajouter dans excel et soit vrai ou faux et non 0 ou 1) Dans votre cas cela devrait être faux!!!! je présume d'aprés réza = 0.
Voilà
je vais moi même expérimenté cela et faire une comparaison avec la courbe de weibull donnée sur le site windturbine.

flex13
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Message par flex13 le Ven 23 Jan - 15:01

Re
Je viens d'essayé et il y a un petit problème. J'ai des valeurs qui deviennent trés vite trés petite donc ==>
0 dés v=4 (v et non vmoy) pour un vmoy=7.
En fait pour la dernière option de la fonction excelon a droit à soit
Vrai , alors la fonction est f(x,&
,B))=1-e-(x/B)^&

Faux , alors la fonction est f(x,&
,B)=&
/(B^&
)*x^(&
-1)*e-(x/B)^&

Voilà.
Reza, est ce que tu peut donner la formule de distribution que tu utilises pour faire le calcul des statisques de distributions des vents de weibull, stp.
merci

flex13
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