Epreuve écrite Bac Spécialité 2I2D/STI2D 2026 - Polynésie - Station hydro-éolienne de l’île d’El Hierro - Innovation Technologique et Eco-Conception

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

Mise en situation

El Hierro est une île volcanique des Canaries, aux pentes abruptes et escarpées, façonnée par le vent et aux versants balayés en permanence par celui-ci. D’une surface de 278 km², elle est peuplée de 10 700 habitants et reçoit environ 2 500 touristes par mois.

Avec la profondeur des fonds sous-marins autour et même entre les îles des Canaries, El Hierro est totalement isolée d’un point de vue électrique.

La consommation annuelle de l’île est de 42 GW∙h avec des appels de puissance variant de 2,5 à 7,5 MW.

Jusqu’en 2014, la production électrique était intégralement assurée par une centrale thermique fonctionnant au diesel. Depuis juin 2014, une station hydro-éolienne a été implantée pour réduire la dépendance de l’île au diesel importé.

Ce site de production d’électricité renouvelable comprend un parc éolien constitué de cinq éoliennes et une centrale hydroélectrique qui tire profit du dénivelé rapide de l’île volcanique. En effet, deux réservoirs de rétention d’eau ont été creusés pour alimenter la centrale. Le réservoir supérieur est rempli grâce à des pompes qui remontent l’eau du réservoir inférieur. C’est un système de Station de Transfert d’Energie par Pompage (STEP).

Travail demandé

Partie 1 – Pourquoi la station hydro-éolienne s’inscrit-elle dans une démarche de développement durable ?

Partie 2 – La centrale hydroélectrique de la station répond-t-elle aux appels de puissance électrique de l’île ?

Partie 3 – La station hydro-éolienne permet-elle d’atteindre les objectifs fixés par les exploitants ?

Partie 4 – La technologie V2G peut-elle répondre à l’accroissement de l’autonomie énergétique de l’île ?

Partie 5 - Comment le système d’information permet-il la supervision du parc éolien ?

Partie enseignement de spécialité ITEC (Innovation Technologique et Eco-Conception)

Mise en situation

L’éolienne Enercon E-70 qui constitue le parc éolien de l’île d’El Hierro, est un système qui permet de transformer l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique à l’aide de ses pales, qui mettent en rotation un rotor. Cette énergie mécanique est ensuite transformée en énergie électrique grâce à un alternateur dans la nacelle.

Afin de garantir une production optimale et de répondre aux besoins énergétiques de l’île, il est essentiel de s’assurer du bon fonctionnement de ces éoliennes. Pour cela, une attention particulière est portée aux systèmes de réglage du pas des pales et d’orientation de la nacelle, tout en vérifiant la tenue mécanique de la structure des éoliennes face aux conditions climatiques de l’île d’El Hierro.

Travail demandé

Partie A – Comment dimensionner les vérins hydrauliques dédiés au réglage du pas des pales des éoliennes ?

Partie B – Comment valider la solution électromécanique dédiée au positionnement de la nacelle ?

Partie C – Comment vérifier que le mât de l’éolienne résiste aux efforts mécaniques sur l’île d’El Hierro ?