Bac Spécialité 2I2D/STI2D - Métropole, La Réunion, Mayotte, Antilles, Guyane - Session 2025 - Projet de ferme éolienne – Architecture et Construction

Partie commune 2I2D (Ingénierie, Innovation et Développement Durable)

Mise en situation

Le plan climat a été lancé le 6 juillet 2017 pour accélérer la transition énergétique et climatique. Les enjeux climatiques sont en effet la pierre angulaire de la solidarité universelle. La loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte fixe l’objectif d’atteindre 40% d’énergie renouvelable dans le mix électrique français d’ici 2030. La filière éolienne terrestre doit apporter une contribution décisive à l’atteinte de cet objectif. La programmation pluriannuelle de l’énergie actuelle qui fixe les objectifs de développement des énergies renouvelables, prévoit entre 21 800 MW et 26 000 MW de capacité éolienne terrestre installée en 2025. Ce sujet porte sur l’étude d’implantation d’une ferme éolienne d’une puissance totale de 12 MW.

Travail demandé

Partie 1 : comment choisir le lieu d’implantation des éoliennes ?

Partie 2 : l’augmentation de cette production « verte » permet-elle d’assurer l’équivalent des besoins en énergie électrique des communes environnantes ?

Partie 3 : ce projet est-il économiquement viable ?

Partie 4 : les éoliennes choisies conviennent-elles au regard des objectifs de la production visée ?

Partie 5 : le mât des éoliennes peut-il résister aux actions mécaniques qu’il subit tout en limitant son impact environnemental ?

Partie 6 : comment surveiller à distance et de façon fiable le fonctionnement des éoliennes ?

Partie enseignement de spécialité AC (Architecture et Construction)

Mise en situation

Les cinq éoliennes envisagées dans ce projet sont qualifiées « d’éoliennes géantes ». Leurs dimensions (hauteur de 150 m environ) et leur masse (plusieurs centaines de tonnes) nécessitent une étude approfondie de leurs fondations.

Les efforts vertical Pv et horizontal H qui s’exercent sur l’éolienne imposent une étude de stabilité de l’ouvrage.

Seuls deux effets sont étudiés ici pour valider la stabilité de l’éolienne :

- Le poinçonnement (enfoncement dans le sol). Il est dû à l’effort vertical Pv agissant sur la structure. Seul le poids propre de la structure est pris en compte ici.

- Le glissement (déplacement horizontal de la structure). Seul l’effort horizontal H agissant sur la structure est pris en compte ici.

Le phénomène de basculement n’est pas abordé.

Travail demandé

Partie A : la structure est-elle stable sous l’effet du poinçonnement ?

Partie B : la structure est-elle stable sous l’effet du glissement ?

Partie C : le bruit généré par les éoliennes respecte-t-il la réglementation ?