Participez aux débats sur l'énergie de demain
Auteur
Né en décembre 1942, ingénieur physicien de formation, Bertrand Barré est ancien conseiller scientifique d'AREVA voir son blog) Entré en 1967 au Commissariat à l'Energie Atomique (CEA),...

Quelles énergies renouvelables vaut-il mieux soutenir ?


jeudi 02 octobre 2014

Les pouvoirs publics soutiennent éolien et photovoltaïque. Il aurait été plus utile de développer la biomasse, la géothermie et le chauffage solaire...


Voir l'article intégral sur le site de Bertrand Barré

Les pouvoirs publics français n'ont pas attendu la loi sur la transition énergétique et la croissance verte qui va se discuter au parlement jusqu'au printemps pour promouvoir les énergies renouvelables.  (...)

Nous avons donné, à grands frais, la priorité à l'éolien et au photovoltaïque, sources intermittentes d'électricité,  alors que les besoins prioritaires étaient et sont toujours le chauffage des locaux et les carburants, auxquels peuvent répondre la biomasse, la géothermie (éventuellement dopée par les pompes à chaleur) et le chauffage solaire (1).L'eau chaude et les carburants se stockent aisément et l'intermittence éventuelle de leurs sources n'est pas un problème.  Un chauffe-eau solaire ne fonctionne pas la nuit, mais vous pouvez quand même prendre une douche le lendemain matin.

Les difficultés du stockage de l'électricité

Il n'en est pas de même pour l'électricité, qui se stocke très mal en grosses quantités.  Cela veut dire qu'à tout instant les producteurs d'électricité doivent fournir exactement la quantité exigée par leur client - et avec la qualité nécessaire en termes de fréquence et de voltage.  Quand les sources intermittentes, qui ont la priorité d'accès au réseau, varient, il faut compenser ces variations en démarrant ou arrêtant des centrales thermiques ou hydrauliques. A moins, évidemment, de pouvoir stocker et déstocker du courant à la demande.

La seule méthode de stockage significatif consiste à pomper l'eau pour la remonter dans des barrages.  Les Suisses achètent pas cher de l'électricité produite par leurs voisins en heures creuses, utilisent ce courant pour remplir leurs réservoirs de montagne, et revendent très cher à leurs voisins l'électricité que leurs barrages produisent en heures de pointe.  Même avec un rendement de 70%, l'opération est extrêmement lucrative.  Encore faut-il avoir la géographie et les équipements qui s'y prêtent...

En France, presque 90% de l'électricité est d'origine nucléaire et hydraulique, sources qui émettent très peu de gaz à effet de serre.  L'uranium est, certes, importé, mais il ne représente que moins de 5% de la valeur du kWh nucléaire, il est facile à stocker, et son origine géopolitique est bien diversifiée.  N'oublions pas que les éoliennes et les panneaux solaires sont importés en quasi-totalité.  L'introduction d'autres énergies renouvelables dans un tel bouquet électrique n'avait rien d'urgent, et la montée en puissance des sources intermittentes va poser de plus en plus de problèmes de compensation de leur variabilité et de renforcement des réseaux électriques.

Les limites du foisonnement


La figure ci-contre illustre la variabilité de l'éolien terrestre en France, sur l'année 2013.

D'un jour à l'autre, la production électrique des éoliennes françaises peut passer de 130 à 30 GWh...





On entend souvent répliquer :"Oui, mais si les réseaux sont bien interconnectés, cette variabilité est compensée par le "foisonnement" géographique."  En clair, si le vent faiblit à Copenhague, il souffle sûrement à Barcelone. Voire !  D'une part, les pertes de courant ne sont pas négligeables sur de telles distances, et d'autre part, ce foisonnement est réel, mais très partiel.  La figure 2 ci-dessous, due à la patiente minutie d'Hubert Flocard montre l'addition sur l'année 2012 des productions de France, Allemagne et Autriche, Irlande, Royaume Uni, Espagne, et Danemark montre la réalité de ce foisonnement sur l'Europe, en supposant une interconnexion parfaite en "plaque de cuivre".

Autre exemple : en France, la pointe de demande d'électricité se situe vers 19-20 heures en hiver.  Le soleil est couché depuis longtemps, ce qui signifie que tout le photovoltaïque français contribue à 0% de la pointe.

Tant que les énergies intermittentes ont une contribution minime au bouquet électrique, leur variabilité est aisément compensée par le reste des sources disponibles, mais quand cette contribution augmente, c'est une autre affaire.  Les centrales thermiques qui doivent assurer leur secours ne fonctionnent plus assez pour être rentables, et leurs opérateurs les retirent du service, augmentant dangereusement le risque d'effondrement du réseau.  C'est toute l'Europe que l'énorme investissement allemand dans le photovoltaïque met ainsi en risque de "black out".

(...)

(1) Voir le rapport publié en novembre 2001, mais toujours d'actualité, publié par MM. Birraux et Le Déaut, de l'Office Parlementaire d'Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques. cliquez ici

Réagissez à cet article
 (17) 
Nom *
Email *
Votre commentaire * (limités à 1500 caractères)
17 commentaire(s)
[1]
Commentaire par Gépé
jeudi 02 octobre 2014 13:12
Il faudrait peut-être confier la transition énergétique à des techniciens de l'énergie et à des économistes compétents en matière de fiscalité. Le comité Christian de Pertuis a réunis des gens compétents dans ces deux domaines et de plus a donné naissance à des rapports qui exposent la solution. Pourquoi ne pas en parler?
[2]
Commentaire par Monnier
jeudi 02 octobre 2014 15:17
Revenons vingt ans en arrière. Quelle était la technique et le coût du kWh de l'éolien et du solaire à l'époque ? --- Si ces énergies renouvelables n'avaient pas été soutenues dans de nombreux pays, leur développement industriel n'aurait pas eu lieu et les coûts n'auraient pas diminué comme ils l'ont fait au cours des dernières années. --- L'électricité solaire produite la journée, même en hiver, permet d'économiser l'électricité hydraulique et d'en réserver davantage pour l'heure de pointe. --- Pas seulement avec les barrages de lacs, mais aussi avec ceux au fil de l'eau qui peuvent limiter leur production aux heures creuses, en laissant monter le niveau de quelques centimètres, pour produire davantage en heure de pointe. --- Maintenant, mieux vaut ne pas utiliser la biomasse du blé et du colza pour la production d'agrocarburants. -- On fait cent fois mieux en installant des panneaux photovoltaïques sur des terrains non agricoles pour alimenter des véhicules électriques qu'avec la production d'agrocarburants sur de bonnes terres agricoles. --- Lire : http://energeia.voila.net/transport/vehicule_electrique_twh.htm --- On devrait en reparler puisqu'il est question d'installer sept millions de prises de recharge.
[3]
Commentaire par Dauphin François
jeudi 02 octobre 2014 17:26
Comme vous l'aurez notez la DGEMP a basé l'essentiel de son plan à 2020 sur deux piliers principaux : les économies d'énergie et le développement de la biomasse soit précisément la source que vous proposez. Le développement de l'éolien et du PV ne jouent qu'une part extrêmement marginale dans l'évolution du mix français. A titre de comparaison l'électricité portugaise est maintenant verte à hauteur plus de 80 % dont la moitié environ est lié à l'éolien. En Allemagne l'éolien devrait couvrir environ 75 % de la production dans les 30 ans à venir; La DGEMP a retenu un scénario minimaliste pour ces deux énergies et probablement pour les raisons que vous exposez. Aurait-elle dû ne rien faire du tout ? Notre retard en matière d'évolution du mix n'en aurait été que plus grand.

[Réponse de l'auteur]
Effectivement, la DGEC corrige le tir et il est grand temps. Les subventions au photovoltaïque ont gonflé la ltgne "CSPE" sur notre facture d'électricité au-delà du raisonnable. Question : si l'électricité portugaise est verte à 80%, ne serait-ce pas grâce aux importations de courant français via l'Espagne ?
[4]
Commentaire par Hervé
jeudi 02 octobre 2014 18:17
@ Monnier: La plupart des centrales hydroélectriques au fil de l'eau ne peuvent pas moduler leur production car il est strictement interdit de moduler les débits des cours d'eau en France. Il y a quelques exceptions , soit dans le cas de succession de barrages, soit en montagne, mais en général ce ne sont pas des installations au fil de l'eau. Le solaire PV est une énergie intéressante, mais sa forte intermittence limite son impact moyen sur le mix. Installer jusque à 30GW permettrait de fonctionner comme vous le dites (et cette puissance sera probablement installée) mais ça ne pèsera que quelques % du mix.
[5]
Commentaire par Tilleul
vendredi 03 octobre 2014 00:27
Mon dieu que d'erreurs ! En plus voir un français essayer de donner des leçons à l'Allemagne alors que c'est sans les garanties financières allemandes sur l'euro, la France serait en faillite, c'est quand même pas mal. Il y a quand même une économie va mieux que l'autre hein... Sérieusement les papys du nucléaire c'est bon, avant de vous inquiéter des EnR, domaine dans lequel il vous manque les connaissances les plus basiques, il faudrait peut être vous inquiété de comment on va financer le démantèlement des centrales nucléaires... Vous savez la dette dont vous êtes responsable ?

[Réponse de l'auteur]
Quelles erreurs ?
[6]
Commentaire par Dauphin
vendredi 03 octobre 2014 10:17
Donc pour répondre à la question le Portugal est exportateur net d'électricité (en l'occurrence vers l'Espagne). La production Française n'a donc pas d'impact sur le mix Portugais. Le Portugal a, en 10 ans, installé 5 GW d'éoliennes, accrut ses capacités hydraulique et fermé 5 GW de turbines carbonées. Ils utilisent (tout comme la France) les interconnecteurs pour la régulation système et intra-journalière (ce qui sera à terme un souci si tous les pays adoptent le même comportement de fermer les unités pourvoyeuses de services système). Cdt.
[7]
Commentaire par un physicien
vendredi 03 octobre 2014 10:54
@Dauphin La part de l'éolien dans l'électricité allemande est inférieure à 10% et croit d'environ 0.5% par an. A ce rythme, elle atteindrait 75% en 130 ans en supposant qu'elle ne se heurte pas à d'autres problèmes, liés à l'intermittence par exemple.
[8]
Commentaire par SolarHome
dimanche 05 octobre 2014 19:04
Article totalement biaisé dont le seul but est de discréditer une nouvelle fois les ENR ayant le meilleur potentiel de nuisance pour le nucléaire. Le principal problème en France est cette aberration de "chauffage grille pain" qui oblige à dimensionner un parc nucléaire géant et qui met en péril chaque hiver tout le réseau élec européen. M. Barré sera il capable de nous expliquer qui est la poule et qui est l'oeuf entre le nucléaire et le grille pain ??? Pendant que la mafia du nucléaire Française continue sa suicidaire stratégie jusqu'au boutiste l'Allemagne atteint désormais 27% d'ENR http://www.bloomberg.com/news/2014-05-09/renewables-meet-record-27-percent-of-german-electricity-demand.html et la très peu écolo AIE prévoit que c'est le solaire qui sera l'énergie dominante en 2050 http://www.rtcc.org/2014/09/29/iea-solar-could-be-largest-energy-source-by-2050/
[9]
Commentaire par Hervé
dimanche 05 octobre 2014 22:36
@ SolarHome. Intéressant ce que vous écrivez. Donc lorsque la France importe on mets en péril la stabilité du réseau européen? Pourquoi pas. De mémoire, le Pic maxi d?importation est de l'ordre de 8GW. Mais alors quand les 30GW de panneaux solaire en Allemagne s?arrêtent de produire la nuit (si si c'est vrai, même que ça arrive tous les soirs), est ce que ça ne mets pas le réseau européen en péril? . Ou vous vous foutez de notre gueule? Pour rappel, les surcharges qu'on connait deux ou trois jours chez nous arrivent régulièrement chez nos voisins grâce à leurs 20% d?énergie intermittentes quasi incontrôlables. Et ça, ça mets aussi le réseau en péril. D'ailleurs, en novembre 2006, ça avait dépassé le stade du péril!
[10]
Commentaire par ElaX
dimanche 05 octobre 2014 23:42
@ SolarHome, Un allemand émet en moyenne près de 2 fois plus de CO2 qu'un français, et la grosse différence vient de la production d'électricité: majoritairement au charbon en Allemagne et au nucléaire en France. Le charbon fait assurément bien plus de dégâts que le nucléaire (nombre de morts au kWh; impacts environnementaux...), mais vous montrez l'Allemagne en exemple: belle escroquerie !

[Réponse de l'auteur]
J'ajouterai que je vois mal les Français accepter de voir leurs campagnes éventrées par de gigantesques mines de lignite à ciel ouvert.
[11]
Commentaire par SolarHome
mardi 07 octobre 2014 20:50
La rhétorique trompeuse des tenants du nucléaire "éolien + solaire = + de charbon" ne trompe plus personne dans le monde, à l'exception de 60 millions de couillons-consommateurs-gloutons Français drogués à la radioactivité..."Fantasmes Français, réalité Allemande" comme l'explique Stephen Boucher aujourd'hui dans Le Monde: http://www.lemonde.fr/economie/article/2014/10/07/transition-energetique-fantasmes-francais-realite-allemande_4502139_3234.html

[Réponse de l'auteur]
La vraie équation allemande est : +solaire +éolien -nucléaire = +fossile Et dans les fossiles, le remplacement du gaz par le lignite (signalé dans l'article du Monde) ne fait qu'aggraver le phénomène.
[12]
Commentaire par un physicien
mercredi 08 octobre 2014 10:45
@Solarhome : Merci de m'avoir fait connaitre ce petit bijou de mauvaise foi. En particulier : "... la classe politique allemande ? mais aussi européenne ? doit donc désormais impérativement trouver un consensus sur la sortie du charbon. Ce à quoi Berlin ne s?emploie pas suffisamment..." Bref, tout va bien mais à condition qu'on excepte le charbon et le nucléaire restant soit les 3/4 de la production électrique.
[13]
Commentaire par SolarHome
mercredi 08 octobre 2014 12:14
Ce qu'explique Stephen Boucher c'est qu'EDF profite aussi du charbon/lignite Allemand pas cher ! Donc la baisse du nucléaire Allemand provoque une hausse du charbon/lignite UNIQUEMENT par ce que le CO2 n'est (quasiment) pas taxé, tout le problème est là. Sans les ENR en Allemagne le charbon aurait augmenté de 20% depuis 2011, date de fermeture de 8 réacteurs nuc. C'est donc bien les ENR qui améliorent le bilan CO2 Allemand. On voit sur cet article que les émission de CO2 Allemandes ont augmenté d'à peine 1,5% depuis 2011 http://www.world-nuclear-news.org/EE-Coal-taints-Germanys-energy-mix-1203141.html S'il n'y avait pas eu les ENR le charbon Allemand aurait augmenté d'au moins 20% ! Il est donc parfaitement mensonger d'accuser les ENR d'être responsable de la hausse du CO2 en Allemagne. L'avenir ? Les ENR vont encore fortement progresser en Allemagne et théoriquement elles seront suffisantes pour compenser les dernières fermetures de réacteurs nucléaires en 2023. Mais si le CO2 reste à un prix aussi scandaleusement bas la charbon gardera un part importante et bloquera finalement le développement des ENR, c'est valable pour le monde entier. Le problème pour l'ensemble de l'Humanité est donc la taxation du CO2. Quant au nucléaire, couteux et dangereux, il ne se développera plus.
[14]
Commentaire par un physicien
mercredi 08 octobre 2014 14:00
@ Solarhome : "...le CO2 reste à un prix aussi scandaleusement bas..." Là dessus, je suis tout à fait d'accord avec vous.
[15]
Commentaire par Hervé
mercredi 08 octobre 2014 19:00
@ Solarhome, Une fois n'est pas coutume je suis en partie d'accord avec vous. Les ENR ont compensé l'arrêt des réacteurs. Mais reconnaissez quand même que si les Allemands avaient fermé leurs centrales au lignite plutôt que leur huit réacteurs, leur émissions de CO2 auraient nettement plus diminué qu'actuellement!
[16]
Commentaire par SolarHome
jeudi 09 octobre 2014 10:45
@hervé vous décrivez bien la situation Française qui est en réalité exactement l'inverse de la stratégie Allemande: fermer les centrales charbons/fioul, tuer les ENR, et garder 80% de nucléaire...et ainsi tout verrouiller dans un systeme oligopolistique qui ne procure aucune sécurité, aucune adaptabilité, aucune décentralisation, bref le 20° siècle et sa chimère du nucléaire propre et éternel...sauf que Fukushima est venu rappeler aux prétentieux ingénieurs occidentaux que le nucléaire n'est pas vraiment synonyme de durabilité et encore moins de sécurité. Donc le peuple Allemand (et non pas une poignée de Technocrates qui décident de tout comme en France) soutient à 80% une transition pour sortir du nucléaire ET du charbon, même si temporairement il ne peut pas y avoir de baisse du CO2 comme je l'ai expliqué ci-dessus. Mais d'ici 15 à 20 ans les Allemands gagneront sur tous les plans: indépendance, souplesse, compétitivité, exportations, sécurité.
[17]
Commentaire par Monnier
jeudi 09 octobre 2014 14:08
Un auteur tellement englué dans sa propagande pour le nucléaire (dans lequel il est entré dès 1967, au CEA) qu'il est incapable de regarder en face la réalité des statistiques. --- Car entre 2010 et 2013 en Allemagne, la production d'électricité de tous les fossiles n'a pas augmenté, passant de 360,9 à 359,2 TWh (charbon, lignite, gaz, pétrole). --- La production du nucléaire a baissé de 140,6 à 97,3 TWh (moins 43,3 TWh) alors que la production renouvelable a augmenté de 104,8 à 151,7 TWh (plus 46,9 TWh). --- Statistiques ici --> http://energeia.voila.net/electri2/allemagne_nucle_charbon.htm --- Comme cela est expliqué par tout commentateur honnête, la cause du remplacement d'une partie du gaz par le charbon est à la fois la baisse des prix mondiaux du charbon (alors que le prix du gaz augmentait) et la grande faiblesse du coût des émissions de CO2. --- Mais pourquoi l'usage du charbon a-t-il tant augmenté en Grande-Bretagne alors que l'usage du gaz diminuait ?
PARTICIPEZ !
Cet espace est le vôtre !
La chaîne Energie de LExpansion.com
vous ouvre ses colonnes. Partagez vos analyses !