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L’énergie électrique Transi t ?

Lénergie électrique Transit ?. Facteur 3 Sources de lélectricité Européenne

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L’énergie électrique

Transit ?

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Facteur 3

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Sources de l’électricité Européenne

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Rejet de CO2 par kWh dans le monde (gC/kWh)

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Production mondiale d’électricité par source

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Historique consommation en France

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La pointe annuelle de consommation.

Problématique de sécurité de l’équilibre offre-demande.

Il n’est pas possible de stocker l’électricité (en très grande qty). La production doit égaler la consommation surtout lors des quelques jours (quelques heures par an) de très fortes demandes.

Vendredi 27 janvier 2006 à 19h00=> T° moyenne en France de –1,1°C et EJP non sollicité.

Rem: 25 janvier 2007 (T° identique) => 85,8 GW avec effacements sollicités (2,3 GW).

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Nucléaires: 58 groupes REP (réacteurs à eau pressurisée) répartis en 3 paliers:

34 unités de 900 MW (880 à 915) mis en service entre 77 et 87

20 unités 1300 MW (1300 à 1335) 85 et 93

4 unités 1500 MW 96 99

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Production de CO2 par source d’énergie électrique

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Puissance appelée par la consommation intérieure pour la journée la plus chargée et la journée la moins chargée en puissance

817 GWh

1733 GWh 1879 GWh

851 GWh

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RTE: Total injecté: 520,5 TWh pour 11,5TWh de pertes => 2,2%

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Monotone des puissances appelées par la consommation intérieure en 2006

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Évolution du parc de production en France

Conso intérieure

Production totale

Nucléaire et classique

P max installée en GW Production en TWh

Total

Nucléaire et classique

Nucléaire

Thermique classique

Hydraulique

Nucléaire

Thermique classique

Hydraulique

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0%

20%

40%

60%

80%

100%

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995

Hydro

Fuel

Gaz

Charbon

Nucléaire

Part relative des différents combustibles en France

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500 usines = 23 GW500 usines = 23 GW

1400 usines non EDF = 2 GW1400 usines non EDF = 2 GW

SoupleSouple

rôle d’équilibre et de rôle d’équilibre et de secourssecours

StockageStockage de l’énergie de l’énergie

Energie Energie renouvelablerenouvelable

L’hydraulique

Disponible, écologique, rentable, il représente environ 15 % de la production (renouvelable)

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En fonction de la durée de stockage possible :

Fil de l ’eau Eclusée Lac < 2h 2h < T < 400h > 400 h

En fonction de la hauteur de chute (HC):

Kaplan (axial) Francis (radial) Pelton5 m < HC < 70 m 20 m < HC < 750 m 200 m < HC < 1500 m

Les différents types de groupes hydrauliques

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Turbine Pelton

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Turbine Francis

Turbine Kaplan

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Exemples d’usines hydrauliques

Roselend (type lac)

Sainte croix du Verdon (type lac)

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Exemples d’usines hydrauliques

Tigne(type lac)

Serres Ponçon(type lac)

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Exemples d’usines hydrauliques

Granval (type éclusée)

Grand Maison (type STEP)

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Usine marémotrice de la Rance

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Les stations de transfert d’énergie par pompage :

Ce dernier type d’installation consiste à échanger de l‘eau entre un bassin supérieur et inférieur séparés par une dénivellation importante. L’eau du bassin inférieur est pompée vers le bassin supérieur pendant les heures creuses de consommation ; elle est déstockée du bassin supérieur vers le bassin inférieur pendant les heures pleines de consommation pour produire une énergie de plus grande valeur.

L’exploitation d’un tel équipement se traduit par un bilan physique négatif, le rendement global étant de l’ordre de 75 %.

Cette opération se justifie dans la mesure où elle permet :

• de réaliser des économies de combustibles en turbinant pendant les périodes de fortes demandes de l’eau stockée en utilisant une énergie de plus faible coût ;

• de participer à la marge d’exploitation; de diminuer le nombre de baisse des groupes nucléaires pour de courte durée qui peuvent s’avérer coûteuses.

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Utilisation des performances dynamiques de l’hydrauliques

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Les premiers groupes utilisés sont ceux dont l’énergie est fatale : «fil de l’eau», autoproduction.

Les groupes thermiques sont ensuite démarrés suivant le barème de coût d’ordre, avec prise en compte du coût de démarrage éventuel.

Les groupes hydrauliques modulables et la production des stations de transfert d’énergie par pompage sont placés de façon à valoriser au maximum leur production.

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54 EDF en France = 17 GW

430 non EDF = 5 GW

Plus «cher» en € et CO2

Réduction des émissions polluantes NOx, SO2

investissements

Pas de développement EDF prévu

Le thermique à flammeReprésente environ 5 % de la production

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37

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57 réacteurs = 63 GW Indépendance énergétique Compétitif exports

Fiable disponibilité : +/- 82 % sécurité

Ecologique ... pas de CO2 (accord de Kyoto)

mais gestion des déchets

Le Nucléaire

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40

24 h

70

60

50

40

30

20

10

00 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Puissance GW (GW = 1 million de kW)

Hydraulique fil de l'eau

Nucléaire

Thermique

Hydraulique lacs

S’ajuster en permanence à la demande

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Les énergies renouvelables

L’hydrauliqueL’éolienLe photovoltaïque : sites isolés, applications spécifiques

La biomasseLa géothermie

Dév. durable

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775 MW installés (janvier 2006)

13500 MW comme objectif 2013

Ile de France

Alsace

Haute-Normandie

12 MW

Centre24 MW Bourgogne

Franche-Comté

Aquitaine

Limousin9 MW

Bretagne 92 MW

Basse Normandie 13 MW

Pays de Loire 20 MW

Nord - Pas de Calais 63 MW

Picardie 51 MW

Poitou - Charentes

9 MW

Midi- Pyrénées 24 MW

DOM - TOM 57 MW

Champagne Ardennes

57 MW

Lorraine 65 MW

Auvergne 39 MW

Rhône - Alpes 47 MW

Provence Alpes Côte d'Azur

21 MW

Languedoc Roussillon

139 MW

Corse 18 MW

Puissances éolienne installées en France

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L’Allemagne, l’Espagne, les Etats-Unis, le

Danemark, l’Inde disposent de

80 % de la puissance mondiale installée

02000400060008000

100001200014000160001800020000

Alle

mag

ne

Esp

agne

Eta

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nis

Inde

Dan

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k

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Roy

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Por

tuga

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Aut

riche

Fra

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tral

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Can

ada

Grè

ce

Suè

de

Irla

nde

Puissance installée en2005 (MW)

Puissance totale fin2005 (MW)

6400 MW installés en 2005 en Europe11400 MW installés en 2005 dans le Monde

Puissance éolienne installée dans le monde

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L’éolien : exemple de l’Allemagne

Saturation de l’éolien terrestre à 20 000 MW (242 W/hbt) soit 36 TWh annuels

Contribution de l’éolien en mer avec incertitude sur le décollage : à partir de 2010 … ou plus tard

• Probable en mer : 7 500 MW soit 24 TWh en 2015• Maxi : 10 000 MW soit 32 TWh en 2015

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5000 kWØ 126

2000 kWØ 80

600 kWØ 50

500 kWØ 40100 kW

Ø 2050 kWØ 15

0

20

40

60

80

100

120

140

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Ha

ute

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ètre

sÉvolution technologique des éoliennes