Fiche de révision : Production électrique et énergie

📋 Plan du Cours

1. Production électrique française en 2025
2. Puissance et énergie électrique
3. Parc éolien terrestre
4. Parcs solaire et bioénergies
5. Transformations d’énergie mécanique
6. Alternateur et fréquence produite
7. Autres génératrices et transformateur

📖 1. Production électrique française en 2025

★ À maîtriser

• En 2025, la production nette totale d’électricité en France atteint 547,5 TWh, soit 100 % de la production nationale, contre 539,0 TWh en 2024.

• En 2025, le nucléaire produit 373,0 TWh, soit 68,1 % de la production française, l’hydraulique 62,4 TWh soit 11,4 %, l’éolien 49,6 TWh soit 9,1 %, le solaire 32,9 TWh soit 6,0 %, le thermique fossile 18,8 TWh soit 3,5 %, et le thermique renouvelable et déchets 10,9 TWh soit 2,0 %.

Compléments

• En 2025, le parc français augmente de 5,9 GW pour le solaire, de 1,6 GW pour le nucléaire, de 0,9 GW pour l’éolien terrestre et de 0,4 GW pour l’éolien en mer.

📖 2. Puissance et énergie électrique

📝 Points essentiels

📌 La puissance, exprimée en watt, mesure la capacité d’un moyen de production à délivrer une quantité d’énergie par unité de temps, tandis que l’énergie, exprimée en wattheure, quantifie l’énergie effectivement délivrée.

📐 Formule — Une énergie de 1 Wh correspond à une puissance de 1 W délivrée pendant 1 heure : $1\,\mathrm{Wh}=1\,\mathrm{W}\times1\,\mathrm{h}$.

💡 Astuce mémo

La puissance décrit le débit instantané, l’énergie mesure la quantité délivrée dans le temps.

📖 3. Parc éolien terrestre

★ À maîtriser

• En 2025, la production éolienne terrestre atteint 43,9 TWh après avoir reculé de plus de 10 % en 2024.

Compléments

📌 Le redressement de la production éolienne terrestre en 2025 résulte du développement des capacités éoliennes et de conditions de vent globalement similaires à celles de 2024.

• Les capacités éoliennes terrestres par département sont:
  • Indre : 340 MW
  • Cher : 321 MW
  • Loiret : 408 MW
  • Indre-et-Loire : 0 MW
  • Loir-et-Cher : 53 MW
  • Eure-et-Loir : 896 MW

💡 Astuce mémo

Capacités éoliennes et vents favorables → redressement de la production en 2025.

📖 4. Parcs solaire et bioénergies

★ À maîtriser

• En 2025, la production solaire française atteint 32,9 TWh, soit une augmentation de 32,7 % par rapport à 2024.

• La production thermique issue des bioénergies et des déchets reste comprise entre 10,5 et 10,9 TWh en 2024-2025 et représente un peu plus de 2 % de la production nationale.

Compléments

📌 Le thermique renouvelable et les déchets présentent l’avantage d’être pilotables pour répondre aux besoins du réseau.

💡 Astuce mémo

Le solaire progresse fortement, tandis que les bioénergies restent stables mais pilotables.

📖 5. Transformations d’énergie mécanique

🔑 Notions clés & Définitions

• Énergie cinétique : L’énergie cinétique est la différence d’énergie entre un solide au repos et le même solide en mouvement de translation ou de rotation.

• Énergie potentielle : L’énergie potentielle est l’énergie contenue dans un corps dont l’altitude par rapport au plan de référence est supérieure à 0.

💡 Astuce mémo

Mouvement → énergie cinétique ou potentielle → énergie mécanique exploitable.

📖 6. Alternateur et fréquence produite

🔑 Notions clés & Définitions

• Alternateur : Machine qui produit de l’énergie électrique à partir d’énergie mécanique.

★ À maîtriser

• Dans un alternateur triphasé, le stator est la partie fixe contenant trois bobines décalées de 120°, généralement couplées en étoile, tandis que le rotor est la partie tournante qui génère le champ tournant.

📐 Formule — La fréquence du signal produit par un alternateur vérifie $f=p\times n$, où f est la fréquence en hertz, p le nombre de paires de pôles et n la fréquence de rotation en tours par seconde.

Compléments

📐 Formule — La force électromotrice d’une phase d’alternateur vérifie $E=K\times f\times\Phi$, où K dépend de la machine, f est la fréquence et Φ le flux sous un pôle en weber.

💡 Astuce mémo

Un rotor aimanté tourne dans un stator à trois bobines décalées.

📖 7. Autres génératrices et transformateur

🔑 Notions clés & Définitions

• Transformateur : Appareil qui convertit une énergie électrique en une énergie électrique de même fréquence mais de tensions différentes.

★ À maîtriser

• Une génératrice asynchrone transforme l’énergie mécanique en énergie électrique lorsque son rotor est entraîné au-delà de la vitesse de synchronisme ; sa fréquence est imposée par le réseau et sa puissance active augmente avec la vitesse d’entraînement au-delà du synchronisme.

📐 Formule — Pour un transformateur, les valeurs efficaces vérifient $\frac{V_2}{V_1}=\frac{N_2}{N_1}=\frac{I_1}{I_2}$ et la puissance apparente vérifie $S=V_2\times I_2=V_1\times I_1$.

Compléments

• Une machine à courant continu comprend:
  • l’inducteur
  • l’induit
  • le dispositif collecteur-balais

📐 Formule — Pour une machine à courant continu, la force électromotrice induite vérifie $E=K\times\Phi\times\Omega$, où Φ est le flux magnétique, Ω la vitesse de rotation en radians par seconde et K une constante de la machine.

💡 Astuce mémo

La génératrice produit l’électricité, le transformateur modifie sa tension sans changer sa fréquence.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des machines électriques