Production d'énergie électrique à partir des sources renouvelables (2° Éd.)

Les enjeux énergétiques et environnementaux sont à l’origine d’une forte croissance de la production d’électricité à partir d’énergies renouvelables depuis le début du XXIe siècle. Le concept de développement durable et le souci des générations futures nous interpellent au quotidien permettant l’émergence de nouvelles technologies de production d’énergie, et de nouveaux comportements d’utilisation de ces énergies. L’émergence rapide de nouvelles technologies peut rendre la compréhension et donc la perception de celle-ci difficile. Ce livre a pour but de contribuer à une meilleure connaissance de ces nouvelles technologies de production d’électricité en s’adressant à un public varié. Il présente les enjeux, les sources et leurs moyens de conversion en électricité suivant une approche générale et développe les notions scientifiques de base permettant d’en appréhender les principales caractéristiques techniques avec une vision d’ensemble.

Des systèmes de production d’électricité à partir de ressources énergétiques renouvelables de petites et moyennes puissances sont présentés. La deuxième édition de cet ouvrage, revue et augmentée, met à jour les nombreuses données caractérisant le développement de ces énergies renouvelables, aborde les nouvelles technologies émergentes photovoltaïques et marémotrices exploitant les courants marins, le développement de l’éolien offshore, et les développements récents concernant l’intégration de ces sources dans le réseau électrique, ainsi que le développement de l’autoproduction et de l’autoconsommation. Plusieurs exercices sont proposés au lecteur à des fins d’évaluation.

Préface

Bernard MULTON

Introduction

Chapitre 1. La production d’électricité à partir d’énergie renouvelable

Benoît ROBYNS

1.1. Production décentralisée ou centralisée ? .

1.2. La problématique des énergies renouvelables

1.3. Les sources d’énergie renouvelable

1.4. La production d’électricité à partir d’énergies renouvelables .

1.5. L’autoproduction et l’autoconsommation d’énergie .

1.6. Bibliographie .

Chapitre 2. Le solaire photovoltaïque

Arnaud DAVIGNY

2.1. Introduction

2.2. Caractéristiques de la ressource primaire

2.3. La conversion photovoltaïque

2.4. L’extraction du maximum de puissance électrique .

2.5. Les convertisseurs d’énergie .

2.6. Le réglage de la puissance active et réactive .

2.7. La centrale solaire.

2.8. Exercices

2.9. Bibliographie .

Chapitre 3. L’éolien

Bruno FRANÇOIS et Benoît ROBYNS

3.1. Caractéristique de la ressource primaire

3.2. Énergie cinétique du vent

3.3. Turbines éoliennes .

3.4. Limitation de puissance par variation du coefficient de puissance

3.5. Couplages mécaniques entre la turbine et la génératrice électrique

3.6. Généralités sur l’induction et la conversion mécano électrique

3.7. Éolienne à « vitesse fixe » à base de machine asynchrone

3.8. Éolienne à vitesse variable

3.9. Éoliennes offshore

3.10. Fermes d’éoliennes

3.11. Exercices

3.12. Bibliographie

Chapitre 4. L’hydroélectricité terrestre et marine

Benoît ROBYNS et Antoine HENNETON

4.1. L’hydraulique au fil de l’eau

4.2. L’énergie hydraulique de la mer

4.3. Bibliographie

Chapitre 5. La production d’origine thermique

Jonathan SPROOTEN

5.1. Introduction

5.2. La géothermie

5.3. La production solaire thermodynamique

5.4. La cogénération par biomasse

5.5. Bibliographie

Chapitre 6. Problématique de l’intégration de la production décentralisée dans le réseau électrique

Benoît ROBYNS et Jonathan SPROOTEN

6.1. D’un réseau centralisé vers un réseau décentralisé

6.2. Contraintes de raccordement et vérifications d’usage

6.3. Les défis de l’intégration de la production décentralisée

6.4. Perspectives pour une meilleure intégration dans les réseaux

6.5. Bibliographie

• Benoît Robyns est Directeur adjoint de la Recherche à Junia, et Vice-Président Transition Énergétique et Sociétale de l’Université Catholique de Lille. Il est le Responsable de l’équipe RESEAUX du Laboratoire d’Électrotechnique et d’Électronique de Puissance de Lille (L2EP).
• Arnaud Davigny est docteur et enseignant-chercheur à Junia, et chercheur au L2EP.
• Bruno François est Professeur à Centrale Lille Institut, et chercheur au L2EP.
• Antoine Henneton est docteur et Responsable du Pôle Projets & Valorisation à Junia.
• Jonathan Sprooten est docteur et responsable de l’équipe Power System Planning au sein du département Grid Development d’Elia, gestionnaire du réseau électrique de transport belge.