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Ouverture
p. 1-11
Sciences, climat et société
Ouverture de thème
p. 12-14
Testez le chapitre 100 % débloqué
Le futur des énergies
Ouverture de thème
p. 80-82
Testez le chapitre 100 % débloqué
Une histoire du vivant
Une histoire du vivant
Ouverture de thème p. 152-154
Fiches méthode
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Vue papier
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Ch. 4
Activité 3 - documentaire

Installation de panneaux photovoltaïques

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Introduction
Le lycée nantais Clemenceau souhaite réduire sa facture d'électricité et décide d'installer des panneaux photovoltaïques sur le toit de son gymnase afin de consommer directement l'électricité produite. Il propose à des élèves de terminale d'étudier le projet.
Problématique
Quelles économies peut espérer réaliser ce lycée ?
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Ce que j'ai déjà vu

  • Fonctionnement d'un capteur photovoltaïque
  • Répartition variable de la puissance solaire
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Retrouvez cette activité en version
spécialité PC
.
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Documents

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Doc. 1
Géoportail

Géoportail est un service de visualisation des données géographiques françaises. Il permet, entre autres, de consulter des photographies satellites ou des plans, et de mesurer des distances ou des surfaces.
Pour mesurer une surface, on peut utiliser l'onglet Outils > Mesures > Mesurer une surface.
Supplément numérique
Rendez-vous
ici
 pour évaluer une surface à l'aide d'une cartographie numérique.

Placeholder pour Photo aérienne du lycée Clemenceau montrant le bâtiment principal, le gymnase et la végétation environnante.Photo aérienne du lycée Clemenceau montrant le bâtiment principal, le gymnase et la végétation environnante.
Vue du lycée Clemenceau et son gymnase en rouge
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Doc. 2
Ensoleillement en France

Du fait de sa sphéricité et de l'inclinaison de son axe de rotation, la Terre ne reçoit pas la même puissance solaire surfacique à chaque endroit. Entre le nord et le sud de la France, cette grandeur varie notablement.

Placeholder pour Schéma illustrant l'ensoleillement terrestre : intensité variable selon la latitude.Schéma illustrant l'ensoleillement terrestre : intensité variable selon la latitude.

Placeholder pour Carte de France: puissance surfacique moyenne par région (W/m²). Code couleur indique l'intensité. Régions littorales plus intenses.Carte de France: puissance surfacique moyenne par région (W/m²). Code couleur indique l'intensité. Régions littorales plus intenses.
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Doc. 3
Deux technologies de panneaux photovoltaïques

Le lycée souhaite comparer deux types de panneaux photovoltaïques dont les caractéristiques principales sont résumées dans le tableau suivant.
TechnologieSilicium polycristallinSilicium monocristallin
Rendement (%)
1320
Coût d'installation au mètre carré
400 €·m-2500 €·m-2
Durée de vie
30 ans35 ans
Aspect visuel
Placeholder pour Gros plan d'une cellule photovoltaïque : détail de sa structure bleutée et de ses lignes conductrices.Gros plan d'une cellule photovoltaïque : détail de sa structure bleutée et de ses lignes conductrices.
Placeholder pour Photographie rapprochée de panneaux solaires bleus disposés en rangées. Énergie renouvelable.Photographie rapprochée de panneaux solaires bleus disposés en rangées. Énergie renouvelable.
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Doc. 4
Consommation d'énergie du lycée Clemenceau en 2023

Placeholder pour Graphique barres : consommation énergétique lycée Clemenceau 2023. Pics janvier, décembre.Graphique barres : consommation énergétique lycée Clemenceau 2023. Pics janvier, décembre.
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Données

  • Tarif négocié par la région Pays de la Loire pour l'électricité en 2024 : c = 200 € par MW·h (taxes comprises)
  • Consommation énergétique totale (électricité et gaz principalement) du lycée en 2023 : Et = 4 800 MW·h
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Vocabulaire

Amortissement : durée nécessaire pour que les économies réalisées avec un projet compensent l'investissement financier initial.

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Questions

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L'ensemble des questions qui suivent peut être transposé à une étude sur votre propre lycée.

1. Doc. 1 En utilisant Géoportail, mesurer la surface disponible Stoit pour la pose de panneaux photovoltaïques sur le toit du gymnase.
 2. Doc. 2 Relever la puissance solaire surfacique moyenne reçue à Nantes au cours de l'année.
3. En déduire l'énergie solaire Esolaire reçue chaque année par le toit du gymnase du lycée.
 4. Doc. 3 Comparer les deux technologies en déterminant dans chaque cas l'énergie électrique produite par an, les économies annuelles réalisées, le coût de l'installation et la durée d'amortissement.
 5. Oral Présenter les deux technologies en expliquant laquelle est la plus judicieuse d'après cette étude.
Cliquez pour accéder à un module d'enregistrement audio
Enregistreur audio
6. Évaluer la superficie équivalente de panneaux photovoltaïques en silicium monocristallin qu'il faudrait installer pour produire en théorie toute l'énergie consommée par le lycée chaque année. Commenter et critiquer cette valeur en évoquant la notion d'intermittence.
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