La centrale nucléaire de Flamanville, gérée par EDF en Normandie, abrite des réacteurs de troisième génération, dont le célèbre EPR (European Pressurized Reactor) qui fonctionne avec un système d'eau pressurisé. Malgré des retards et des controverses, l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN) a autorisé sa mise en service le 8 mai 2024. Le démarrage de cette nouvelle génération de réacteur constitue un évènement majeur dans le cadre de la production d'électricité en France.
Son stator mesure 24 mètres de long, 4 mètres de diamètre et pèse près de 420 tonnes ! Il sera en mesure de produire jusqu'à 1750 MW de puissance électrique, avec un rendement de 99 %. Ce réacteur a donc un meilleur rendement que les réacteurs de première ou deuxième génération. Il dispose également de systèmes redondants de sûreté ainsi que d'une épaisse enveloppe de confinement en béton pour prévenir tout accident.
L'alternateur de la centrale hydroélectrique Manic-5 au Québec
Les centrales hydroélectriques exploitent l'énergie de l'eau en mouvement pour produire de l'électricité. L'eau est canalisée à travers des turbines, actionnées par la force du courant, ce qui entraîne la rotation des rotors pour produire de l'électricité.
Au Québec, la centrale hydroélectrique Manic-5 utilise un alternateur qui génère environ 580 GWh d'électricité annuellement, résultant de la conversion d'environ 610 GWh d'énergie mécanique provenant de la turbine lorsqu'elle fonctionne à pleine capacité.
(GWh = gigawattheure)
L'alternateur d'une éolienne Fairwind F64-40
Les éoliennes captent l'énergie cinétique du vent à l'aide de leurs pales. Le vent fait tourner les pales, entraînant ainsi un alternateur qui convertit l'énergie mécanique en électricité.
Le graphique ci-dessous présente :
- en bleu : la puissance électrique produite par l'éolienne Fairwind F64-40 en fonction de la vitesse du vent (d'après son fabricant) ;
- en rouge : la puissance du vent fournie à l'éolienne, en fonction de sa vitesse.
Rendement d'un convertisseur d'énergie
Un convertisseur d'énergie reçoit de l'énergie sous une forme qu'il convertit en d'autres formes :
- de l'énergie "utile", c'est-à-dire utilisable à l'issue de la conversion ;
- de l'énergie "dissipée", perdue lors de la conversion, principalement sous forme thermique.
Au cours d'une conversion, l'énergie se conserve :
. On en déduit donc que
.
On peut alors déterminer le rendement, noté
, qui est une grandeur qui mesure l'efficacitéde la conversion d’énergie. On l'obtient en calculant la proportion d'énergie (ou de puissance) utile produite par le convertisseur par rapport à l'énergie (ou puissance) qu'il a reçu :
\(\eta=\frac{\text{E}_{\text{utile}}}{\text{E}_{\text{reçue}}}=\frac{\text{P}_{\text{utile}}}{\text{P}_{\text{reçue}}}\)
avec
et
\text{E}_{\text{reçue}}
tous deux en joules (J) ou en wattheures (Wh) ;
et
\text{P}_{\text{reçue}}
tous deux en watts (W).