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![[2025-10 ESTIA TD Energie Climat ING1 A.pdf#page=4]]
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### 1) Puissance totale – Fruges vs. Gravelines
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- **Parc(s) éolien(s) de Fruges** : 70 éoliennes. La fiche technique de l’éolienne du parc indique **2,3 MW** nominaux →
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$(P_\text{Fruges} = 70 \times 2{,}3 = \mathbf{161\ MW})$.
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- **CNPE de Gravelines** : 6 réacteurs de **900 MW** chacun →
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$(P_\text{Gravelines} = 6 \times 900 = \mathbf{5,400\ MW})$.
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### 2) Nombre d’éoliennes pour égaler la puissance de Gravelines
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- Avec des machines **2 MW** : $(5,400 / 2 = \mathbf{2,700})$ éoliennes.
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- Avec des machines **15 MW** : $(5,400 / 15 = \mathbf{360})$ éoliennes.
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### 3) Nombre d’éoliennes pour égaler la **production annuelle** (CF 85 % vs 45 %)
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Hypothèses demandées : **nucléaire CF = 85 %**, **éolien offshore CF = 45 %**.
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On égalise l’énergie annuelle :
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$N = \frac{P_\text{nuke}\times CF_\text{nuke}}{P_\text{turbine}\times CF_\text{wind}}$
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- **Turbine 2 MW** : $(N = \frac{5,400 \times 0{,}85}{2 \times 0{,}45} \approx \mathbf{5,100})$ éoliennes.
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- **Turbine 15 MW** : $(N = \frac{5,400 \times 0{,}85}{15 \times 0{,}45} \approx \mathbf{680})$ éoliennes.
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> Vérif énergie annuelle de Gravelines (ordre de grandeur) : (5{,}4\ \text{GW} \times 8,760\ \text{h} \times 0{,}85 \approx \mathbf{40,2\ TWh/an}). (cohérent avec les historiques publics) ([Wikipedia](https://en.wikipedia.org/wiki/Gravelines_Nuclear_Power_Station?utm_source=chatgpt.com "Gravelines Nuclear Power Station"))
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### 4) Limites et proposition pour un remplacement 100 % éolien
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- **Limites** de l’équivalence par facteur de charge :
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- Le **CF éolien est subi** (dépend du vent, variable, corrélé régionalement), donc la **puissance garantie** et l’**adéquation instantanée** ne sont pas assurées.
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- Besoin de **réserves**, **stockage**, **flexibilité de la demande**, **renforcement réseau** et **pilotage** pour passer les creux de production.
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- Le **CF nucléaire est choisi** au sens où l’outil est **pilotable** : on peut décider quand produire (modulation/arrêts planifiés), indépendamment de la météo.
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- **Feuille de route 100 % éolien** (idée de mix et d’infrastructures) :
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- **Surdimensionnement** de la capacité éolienne (overbuild) par rapport à la moyenne nécessaire.
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- **Stockages** multi-échelles : batteries (intra-jour), **STEP** et **hydrogène**/PtX (inter-journalier à saisonnier).
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- **Flexibilité** (effacement industriel, pilotage conso, tarification dynamique), **réseaux** (renforcement, interconnexions), et **backup** pilotable bas-carbone transitoire si nécessaire.
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- **Diversification géographique** et **technologique** (onshore + offshore, couplage avec solaire) pour lisser la variabilité.
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### 5) Comparaison d’empreinte CO₂ annuelle (à **100 % de CF** pour simplifier)
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À puissance installée identique (**5,4 GW**), l’énergie annuelle serait (5{,}4 \times 8,760 = \mathbf{47{,}3\ TWh}). Les émissions annuelles dépendent alors des **facteurs ACV** (gCO₂e/kWh) :
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- **Nucléaire (France/Europe, ACV)** : ~**5,5–6 gCO₂e/kWh** (médiane UNECE ≈ 5,5 ; base ADEME ≈ 6). → **≈ 0,26–0,28 MtCO₂e/an**.
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- **Éolien onshore** : ~**11–16 gCO₂e/kWh** (IPCC/UNECE ; ADEME ~14,1). → **≈ 0,52–0,67 MtCO₂e/an**.
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- **Éolien offshore** : ~**12–23 gCO₂e/kWh** (UNECE ; ADEME ~15,6). → **≈ 0,57–1,09 MtCO₂e/an**.
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**Conclusion** : sur une base ACV, **nucléaire et éolien sont tous deux très bas-carbone**, l’ordre de grandeur annuel reste **< 1,1 MtCO₂e** pour 5,4 GW. **Le nucléaire ressort généralement un peu plus bas** que l’éolien (surtout offshore haut de fourchette), mais **les fourchettes se recoupent** selon hypothèses (mix amont, logistique, durée de vie, facteurs régionaux). Le différentiel CO₂ n’est **pas l’argument principal** pour trancher entre ces deux options ; la décision se joue plutôt sur **pilotabilité, coûts système, réseaux, acceptabilité, calendrier et risques**.
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## Sources
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- ESTIA / 2025-2026 / JB Jarin — **TD 3 : Mix énergétique, pilotable & intermittent (nucléaire / éolien)** — Énoncé et données.
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- **UNECE (2021)** — _Life Cycle Assessment of Electricity Generation Options_ (PDF) — valeurs ACV : nucléaire ≈ 5,5 gCO₂e/kWh ; éolien onshore < 16 ; offshore < 23.
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- **ADEME (Base Carbone / Bilans-GES)** — facteurs ACV pour électricité nucléaire en France ≈ **6 gCO₂e/kWh**. ([sfen.org](https://www.sfen.org/rgn/les-emissions-carbone-du-nucleaire-francais-37g-de-co2-le-kwh/?utm_source=chatgpt.com "Les émissions carbone du nucléaire français : 4g de CO2 ..."))
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- **Les Énergies Renouvelables (2025)** — synthèse ADEME : éolien **onshore ≈ 14,1** gCO₂e/kWh ; **offshore ≈ 15,6** gCO₂e/kWh. ([ECOinfos](https://www.les-energies-renouvelables.eu/conseils/bilan-carbone/bilan-carbone-emission-co2-source-energie-renouvelable/?utm_source=chatgpt.com "Emission de CO2 par source d'énergie renouvelable"))
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- **Wikipedia / EDF / presse** — données de cadrage public sur **Gravelines** (6×900 MW ; puissance ~5,46 GW ; prod. annuelle typique). ([Wikipedia](https://en.wikipedia.org/wiki/Gravelines_Nuclear_Power_Station?utm_source=chatgpt.com "Gravelines Nuclear Power Station")) |