Brevet 2023 Nouvelle-Calédonie : la partie technologie sur le photovoltaïque

La partie technologie de l'épreuve de sciences du brevet 2023 en Nouvelle-Calédonie (session de décembre) est notée sur 25 points, pour 30 minutes environ. Elle étudie le système photovoltaïque d'un collège conçu pour l'autoconsommation : les panneaux produisent de l'électricité consommée sur place, et l'excédent est injecté dans le réseau public. Six questions couvrent l'analyse fonctionnelle, la chaîne d'énergie, la lecture de documents techniques, la programmation par blocs et l'impact environnemental.

Fonctions techniques et chaîne d'énergie

La question 1 demande de relier chaque fonction technique à sa solution : l'onduleur et les câbles transmettent le courant alternatif aux appareils, les compteurs mesurent l'énergie produite et consommée, les panneaux photovoltaïques convertissent l'énergie solaire en énergie électrique. La question 2 complète la chaîne d'énergie : énergie solaire en entrée, panneaux pour « convertir », onduleur et câbles pour « transmettre », énergie électrique en sortie. Le piège est de placer les appareils électriques ou le réseau public dans la chaîne : ils reçoivent l'énergie et relèvent de l'action souhaitée.

Lire les encarts de la figure 2

La question 3 s'appuie sur deux relevés de puissance. À 8 h, le système produit 24,772 kW alors que le collège consomme 37,164 kW : le complément vient du réseau. À 12 h, la production de 52,186 kW dépasse la consommation de 13,949 kW, donc l'énergie est injectée dans le réseau public, avec un excédent de 38,237 kW. Il faut bien distinguer la ligne « Production solaire » de la ligne « Consommation ».

L'algorithme des LED

La question 4 fait relier quatre actions à quatre programmes Scratch. La couleur de la LED ne suffit pas, car deux programmes commandent la LED rouge et deux la LED verte : il faut lire la condition du bloc « si », puis vérifier si le programme allume la LED ou la fait clignoter.

Le vent et la structure

Avec la figure 3, la question 5 montre que la force du vent est plus importante sur un panneau incliné à 30° : l'écart de pression entre les deux faces vaut 1,9 kPa, contre 1,35 kPa à 15°. La figure 4 donne une inclinaison de 28°, et non 62°, l'autre angle du triangle de soutien. La pièce qui protège du vent est le coupe-vent arrière.

Impact environnemental et conseils

La question 6 attend plusieurs arguments : une énergie renouvelable, aucune pollution ni gaz à effet de serre pendant le fonctionnement, et moins d'électricité prélevée au réseau, produite en grande partie à partir de ressources fossiles. Reprendre le vocabulaire de l'introduction du sujet est la meilleure façon de ne rien oublier.