SRM ingénieurs énergies renouvelables : support de préparation (cours + 3 exercices types corrigés)

KounKour — Concours SRM ingénieurs et cadresSupport de préparation : énergies renouvelablesPour le poste d'ingénieur énergie renouvelable (avis SRM Marrakech-Safi 2026) et les ingénieurs électriciens

1. Contexte marocain

- Cadre légal : loi n° 13-09 relative aux énergies renouvelables, complétée depuis, et loi n° 47-09 sur l'efficacité énergétique.- Acteurs : MASEN (Moroccan Agency for Sustainable Energy), ONEE, AMEE (efficacité énergétique), et les sociétés régionales multiservices pour la distribution.- Projets connus : complexe solaire Noor Ouarzazate, parcs éoliens (Tarfaya, Tanger, Tétouan), objectif d'une part importante de renouvelables dans la puissance installée ; vérifiez les chiffres officiels récents avant de les citer.

2. Solaire photovoltaïque

- Cellule → module → chaîne (string) → onduleur (avec suivi du point de puissance maximale, MPPT) → réseau ou batteries.- Puissance crête (kWc) : puissance du module dans les conditions standard (1 000 W/m², 25 °C).- Pertes : température, poussière (salissure), ombrage, câbles, onduleur ; on les regroupe dans le ratio de performance (PR, souvent 0,75 à 0,85).- Usages pour une SRM : pompage solaire, autoconsommation des stations et bâtiments, éclairage public.

Énergie produite (kWh/an) = Pc (kWc) × H (kWh/m²/j) × 365 × PR

Exemple 1 : centrale de 100 kWc, irradiation 5,5 kWh/m²/j, PR = 0,8 : E = 100 × 5,5 × 365 × 0,8 = 160 600 kWh/an.

3. Éolien

Puissance du vent = ½ × ρ × S × v³Puissance récupérée = ½ × ρ × S × v³ × Cp (limite de Betz : Cp ≤ 16/27 ≈ 0,59)

Exemple 2 : ρ = 1,225 kg/m³, rotor de 40 m de diamètre (S = π × 20² ≈ 1 257 m²), v = 8 m/s, Cp = 0,4 : P = 0,5 × 1,225 × 1 257 × 512 × 0,4 ≈ 157 700 W ≈ 158 kW. Si le vent double, la puissance est multipliée par 8.

4. Stockage, réseau et qualité

- Stockage : batteries (lithium, plomb), stations de transfert d'énergie par pompage (STEP), stockage thermique (solaire à concentration).- Intégration au réseau : variabilité de la production, réglage de tension et de fréquence, protections de découplage, harmoniques des onduleurs.- Facteur de charge = énergie produite / (puissance installée × 8 760 h).

Exemple 3 : 160 600 kWh produits par une centrale de 100 kW : facteur de charge = 160 600 / (100 × 8 760) ≈ 18 %.

5. Efficacité énergétique dans une SRM

- Pompage : la plus grosse consommation ; variateurs de vitesse, choix des pompes à leur meilleur rendement, pompage aux heures creuses, réduction des fuites.- Bâtiments et éclairage : LED, gestion technique, audits énergétiques.- Indicateurs : kWh par m³ produit, facteur de puissance (compensation de l'énergie réactive).