Énergie en France et dans le Monde:Quelques chiffres clés pour comprendre

Document issue d'un diaporama sur l'énergie: il est donc incomplet sans les précisions apportées lors de la présentation orale. Pour toutes questions ou pour recevoir ce document, adresser un mail à: bellal.amar@gmail.com

1) Notions de Base : unités, ressources, ordres de grandeurs...

16-05 Les différentes formes d’énergie : les convertisseurs

E=mc2fusion

fission

éolienHydraulique &marémotrice

charbonpétrole, gaz

biomasse

géothermie

animaux

Hommes solaire

Source : JM Gama2003

Les transformations courantes

ChimiqueBois,charbon,Pétrole,gaz..

Cinétique/MécaniqueFaire tourner une turbine(dynamo),Roue,...

Nucléaire

Lumineuse(soleil)

Calorifique(chaleur) Chaudière centrale thermique,moteur voiture

Electricité

Puissance : W, MW, GW

≠Energie : puissance X tempsWh, Tep, J..

32-09 Production spécifique de kWh, par source

Source : J. Frot2002

1 kg BOIS 2 kWh1 kg CHARBON 4 kWh1 kg FUEL 6 kWh1 m3 GAZ 6 kWh1 kg URANIUM

Centrale REP 50 000 kWhRNR (SPX) 3 500 000 kWh

La production de 10 TWh équivaut à un fonctionnement pendant 1 an de:

1 réacteur nucléaire de 1450 MW fonctionnant à 90%

=

2000 éoliennes de 2MW (en tenant compte de

l'intermittence de 25% du vent )

=

10 millions d'installation de 10m2 de puissance 1KW

SUITE....

(suite) La production de 10 TWh équivaut à un fonctionnement pendant 1 an de:

Combustion de 3,5 MILLIONS de tonnes de charbon dans une

centrale thermique

=

Combustion de 2,2 MILLIONS de tonnes de pétrole

Dans une centrale thermique

=

1,6 MILLIARD de m3 de gazDans une centrale thermique

pétrole 84

10

gaz naturel 38

nucléaire 106

Enrt et déchets 21

ENERGIE PRIMAIRE en Mteq

Total: 259 Mtep pétrolecharbongaz naturelnucléaireEnrt et déchets

PETROLE 78

5

GAZ 34

Electricité 37

Enrt et déchets 13

ENERGIE Consommée en Mteq

Total: 167 Mtep

PETROLECHARBONGAZElectricitéEnrt et déchets

Bilan Energétique de la France en 2009

259 Mtep d'énergie primaire transformé en 167 Mtep d'énergie final Importance des pertes dans l'électricité du fait du rendement des centrale électriques de l'ordre de 33% (quelque soit la source de chaleur :nucléaire,gaz,charbon...c'est une limite thermodynamique qui peut être difficilement dépassé par la technique...)Attention, l'énergie ne se résume pas seulement à un problème de production d'électricité: le pétrole et le gaz reste dominant dans la consommation

Cas de l'électricitéTaille du Réseau : dépend du mode de production

Cas de l'électricité

L'électricité ne se stocke pratiquement pas : les moyens de productions doivent répondent à chaque instant à la demande :

Cas de l'électricité Problème des énergies intermittentes à gérer : augmentation de la puissance installée, interconnexion à prévoir...

3) besoin en énergie et développement

Le monde en 2010 7 Milliards

Le monde en 2050

9 Milliards

Chaque année :80 millions de personnes supplémentairesUn taux d'accroissement de 1,2% PAR AN

Populations sans électricité (en millions):

1,5 milliards de personnes n'ont pas l 'électricité ni acces à une forme d'énergie moderne:on brule du bois ou excréments d'animaux

Populations sans électricité (en millions):

2 millions de personnes meurent chaque année à cause de ces fumées...

1,5 milliards de personnes n'ont pas l 'électricité ni accès à une forme d'énergie moderne:on brule du bois ou excréments d'animaux

Bloque toute possibilité de mécanisation de l'agriculture...en +: pas de lumière (le jour se termine la nuit),pas de frigo(conservation aliment), de médias, pas d’hôpitaux..

De longues heures pour les femmes et les enfants :ne vont pas à l'école...

4) Epuisement des ressources

Consommation d'énergie primaire dans le Monde (en Mtep):

nucléairegaz

pétrole

charbon

hydraulique

biomasse,déchets

solaire,éolien,géothermie

: 5,8%: 21,1%

: 33,1%

: 2,2%

: 10,0%

=0,7%

: 28,1%

20

Etat des réserves en Ressources fossiles dans le monde:

21

Pic pétrolier et conséquences

22

5) réchauffement climatique

Un réchauffement plus ou moins important selon les scénarios d'ici 2100 : de +2°C(scénario « politique volontariste ») à +6°C (scénario « on laisse faire »)

Les pays les plus émetteurs de CO2:

32 milliards de tonnes de CO2 rejetées chaque année + d'autres gaz à effet de serre: N2O, CH4, 03..

EAU : diminution des ressources en eau, sécheresse, stress hydrique accrue pour des centaines de millions de personnes,

ECOSYSTEME: extinction massive des espèces de 30 à 40% !!

PRODUCTION ALIMENTAIRE: tendance générale de baisse du rendement agricole

COTES: augmentation des dégâts par les crues et tempêtes, migration de centaines de millions d'habitants, pertes de 30% des zones humides cotières

6) Pollution globale

250 millions de tonnes de SO2 provoquant des pluies acides ...impact éco-toxicologique à l'échelle globale énorme

Pollution Globale Atmosphérique: SO2, Nox, métaux, benzène, HAP...:

Des polluants rejetés dans l’atmosphère avec une durée de vie....INFINIE !

Pollution des eaux marines dues aux déballastages de tankers:

Les océans dans la totalité de leurs surfaces sont recouverts en permanence d'une fine couche d'hydrocarbure...

7) Comment agir ? Scénarios possibles pour le futur

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bon

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gazé

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0

50

100

150

200

250

300

24 17 1240 32

5835 34 34

6 6 5

246172 175

138107

source: AIE Key World Energy Statistics 2001

exploitationconstruction,transport,démantelement..

ém

iss

ion

de

CO

2 (

g/k

Wh

)

Electricité et émission de CO2 par type d'énergie et par KWh d'électricité

produite

Can

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Fran

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-5

0

5

10

15

20

16.5

18.4

9.87 7.2

5.7 4.9

2.3

9

4.9

1.3-0.1

4.4

source: AIE 2008

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CO

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O2

/ha

b)

Climat et émission de CO2/hab en Europe:

Electricité, santé, environnementSource programme « ExternE » de la commission européenne(Rabl et Spadaro 2000)

Bien remarquer l'échelle logarithmique pour apprécier les ordres de grandeur

= donne une mesure du nombre de décès prématurés du aux nuisances « externes » (pollution atmosphérique essentiellement)

dépollution, ou coût traitement des maladies respiratoires...

Ne pas opposer les solutions : renouvelables, nucléaire, économies et efficacité énergétique (bâtiment, transport,agriculture...), captage carbone, amélioration des centrales existante...

Scénario de l'AIE :

Tendance actuelle si « on ne fait rien » (+6°C de réchauffement)

Si on agit, scénario dit « 450 » (+2°C de réchauffement)

Dégagement de CO2 mondial en milliards de t/an Rendmt Centrale

Economie

Energie Ren.

Agro-carburant

Nucléaire

Captage carbone

Scénario de l 'AIE compatible avec celui du GIEC (450 PPM) :

Malgré un scénario volontariste de mesures d'efficacité énergétique, il y aura augmentation de la demande mondiale (ces mesures ne compensent pas la démographie, l'aspiration légitime au développement de milliards de personnes...) :

Et la part de l'électricité dans le bilan mondial sera en très nette augmentation (même dans le scénario avec beaucoup de mesure d'efficacité énergétique) :