Par Olivier DANIELOwww.decouplage.orgLa Rochelle, 8 décembre 2011

“Faire en sorte que la France ne soit plus comme aujourd’hui prisonnière d’une seule énergie – l’énergie nucléaire – pour produire de l’électricité, c’est négocier les intérêts fondamentaux de la France et c’est ce à quoi répond la proposition de François Hollande de passer de 75 à 50% de production d’électricité d’origine nucléaire d’ici 2025″Michel Sapin, 11 Novembre 2011

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"Les gens veulent que leur histoire leur ressemble ou au moins qu'elle ressemble à leurs rêves"Charles De Gaulle, cité par François Hollande le 22 octobre 2011

« Je porte, à l'occasion de l'élection présidentielle, un scénario volontariste et pragmatique. Il consiste à réduire à l'horizon 2025 la part du nucléaire dans la production d'électricité de 75% à 50% et de faire monter celle des énergies renouvelables, tout en maîtrisant notre consommation (…) François Hollande, « Réussir la transition énergétique », Le Monde, 28 novembre 2011

« Mon premier engagement est de faire en sorte que le cadre réglementaire soit modifié pour permettre aux investisseurs et aux acteurs [des énergies renouvelables] de travailler dans la durée.»François Hollande, 29 novembre 2011, Lecleantech/Pollutec

A l'heure actuelle (référence: année 2010) les 15% de renouvelables sont composés de 6% d'hydro au fil de l'eau, de 6,3% d'hydro modulable, de 0,8% de biomasse et déchets, et de 1,8% d'EnR variables (éolien principalement + solaire PV). Pour passer de 15% à 40% d'EnR, il faut une hausse de 25 points

CHP = Combined Heat and Power(Combiné Chaleur + Electricité)

2025Hypothèse: 550 TWh/an*

MODULABLES: 22%- Biomasse/Biogaz/Déchets: 6%, 33 TWh/an (environ 8,5 GW x 4000 heures/an)- Hydro modulable: 6%, 33 TWh/an, déjà en place- Gaz naturel, 10%, 55 TWh/an

VARIABLES: 22%- Eolien, 17%, 93,5 TWh/an (équivalent à 46,5 GW x 2000 heures/an)- Solaire PV, 4%, 22 TWh/an (équivalent à 22 GW x 1000 heures/an)- Autres EnR: 1%, 5,5 TWh/an (environ 2 à 3 GW)

BASE: 56%- Hydroélectricité au fil de l’eau: 6%, 33 TWh/an, déjà en place- Nucléaire: 50%, 275 TWh/an* Supposons, pour simplifier, que les progrès en matière d'efficacité énergétique compenseront la hausse de la demande (environ 1% par an). Bien entendu, on peut tout à fait considérer (comme c'est pas exemple le cas dans le scénario negaWatt) que ces progrès en matière d'efficacité énergétique seront en réalité bien supérieurs à 1% par an, mais retenons ici une hypothèse conservatrice. 

RappelGRENELLE de l'Environnement

Les objectifs du Grenelle pour 2020 en matière d'électricité renouvelable (y compris hydro) sont de 150 TWh:

* Hydro: 27,5 GW, 68 TWh (25 GW en place fin 2010)

* Eolien offshore: 6 GW, environ 16 TWh ( 0 GW en place fin 2010). . * Eolien terrestre: 19 GW, environ 43 TWh (5,6 GW en place fin 2010). .

* Solaire PV: 5,4 GW, environ 5,4 TWh (0,76 GW en place fin 2010)

* Biomasse dont biogaz: objectif d'environ 16 TWh électrique

* Géothermie: 1 TWh (Dom Tom)

* Energies de la mer et solaire à concentration: 0,3 TWh   http://www.legrenelle-environnement.fr/IMG/pdf/rapport_final_comop_10.pdf

6% de biomasse et 4% de solaire PV dans un mix électrique, est-ce réaliste ?

OUI, dès 2010, la biomasse pèse 5,5% dans le mix électrique allemand, et le solaire PV, 2%

Allemagne. Electricité d’origine renouvelable, 2010:

Source: Gouvernement fédéral, Allemagne

22% d’énergies renouvelables variables dans un mix électrique, est-ce réaliste ? OUI, selon les experts de l’Agence Internationale de l’Energie:

VRE: = Variable Renewable Energy

5 outils de flexibilité permettant d’intégrer les énergies renouvelables variables:

1 - les interconnexions électriques entre pays voisins et les supergrid HVDC (y compris dans le cadre de DESERTEC/MEDGRID), ce qui permet de réaliser du stockage virtuel.

2 - le back up hydro (lacs de barrages, y compris norvégiens, et éclusées) et thermique (y compris biogaz et CHP -Combined Heat and Power - décentralisé)

3 - les différentes formes de stockage de l’énergie électrique (STEP terrestres, STEP marines, batteries NaS, Li, Pb, air comprimé, hydrogène, molten salts, etc.)

4 - gestion de la demande (demand side) : V2G/G2V avec le véhicule électrique (véhicule-2-grid/Grid-2-vehicule), smart grid.

5 - approche symbiotique Wind Water Sun (Jacobson, Stanford) et Kombikraftwerk (Kassel, Allemagne) : synergies possibles entre les différentes énergies renouvelables, smoothing effect, etc.

Outil de flexibilité n°1: Interconnexions électriques

Source: RTE

Outil de flexibilité n°1: Interconnexions électriques

Source: RTE

Outil de flexibilité n°1: Interconnexions électriques

Outil de flexibilité n°2: Back up (hydro)

Source: SER

Développement des centrales combinées électricité + chaleur au DanemarkCHP: Combined Heat and Power

Outil de flexibilité n°2: Back up (thermique) Remplacer les centrales à

charbon et au fioul aujourd'hui en place en France par des centrales à gaz modernes CHP (Combined heat and Power) décentralisées, est très pertinent au niveau du bilan CO2. Non seulement le remplacement du charbon/fioul par le gaz permet de diviser par deux les émissions de CO2 par unité d'électricité obtenue, mais la valorisation de la chaleur résiduelle permet de réaliser des économies de combustible en matière de chauffage et autres applications thermiques, d'où un bilan CO2 encore meilleur.

La moitié de l'électricité danoise provient aujourd'hui du CHP

Séquestration du CO2 par les cultures de microalgues

Outil de flexibilité n°2: Back up (thermique)

http://www-sop.inria.fr/comore/shamash/

Le CO2 émis par les centrales à gaz CHP peut être capturé par des cultures microalgales, cultures permettant de produire des molécules à haute-valeur ajoutée (compléments alimentaires, molécules à intérêt pharmaceutique, etc.) ainsi que des biocarburants, notamment pour l'aviation. On améliore ainsi le bilan CO2.

Outil de flexibilité n°3: Stockage de l’énergie électrique

Stockage gravitaire(STEP, terrestre ou marine5 GW déjà en place en France)

Stockage électro-chimique (batteries NaS, Li, Pb)

Stockage thermique(sels fondus)

Autrement dit, 80 kilomètres-carrés (la surface de Belle-île-en-mer) suffisent pour disposer d'une puissance électrique de 40 GW pendant 10 heures, ou de 20 GW pendant 20 heures, ou de 10 GW pendant 40 heures.

Plus d’informations sur les STEP marines pages 206, 207 et 208 du rapport « Solar Energy Perspectives » de l’Agence Internationale de l’Energie, qui vient de paraître le 1er décembre 2011.

STEP marines (pompage-turbinage, stockage réversible):

"1 bassin de 2 kilomètres-carrés et de 20 mètres de fond perché à 100 mètres au dessus de la mer permet de disposer d'une puissance électrique de 1 GW pendant 10 heures. Ceci avec des technologies parfaitement matures, et au même coût que les STEP classiques dans les Alpes et ailleurs dans le monde« François Lempérière, expert hydraulicien, Hydrocoop.org

Dans le monde:

Les STEP, c’est 99% des capacités de stockage de l’énergie électrique

11 MW - El Hierro, île de Canaries, va passer début 2012 à l’autonomie énergétique grâce à un parc éolien assisté d’une STEP fonctionnant avec de l’eau provenant de l’océan.

1000 MW - Le MAROC va construire une centrale combinant éolien et pompage-turbinage

6000 MW - La Chine investit 11 milliards d'euros dans un projet de symbiose éolien / pompage-turbinage sur les hauts plateaux du LESOTHO CORSE - L'île de beauté va construire des stations de pompage-turbinage pour assister l'éolien et le solaire, et se fixe un objectif 100% renouvelable (autonomie énergétique)

Outil de flexibilité n°4: Gestion de la demande

Source: AIE http://www.iea.org/Textbase/nppdf/stud/11/Solar2011.pdf

Outil de flexibilité n°5: Symbioses entre énergies renouvelables

Source: rapport « Solar Energy Perspectives », décembre 2011, Agence Internationale de l’Energie

Outil de flexibilité n°5: Symbioses entre énergies renouvelables

http://www.kombikraftwerk.de/

Bilan de la puissance flexible en place dès aujourd’hui en France:

Source: UFE

Bilan de la puissance flexible en place dès aujourd’hui en France:

Investissements Coûts comparés des différentes filières énergétiques

Quel est de le coût de l’intégration de 20% d’éolien dans un mix électrique ?Réponse: moins de 0,5 centimes d’euros par kWh.

Source: Agence Internationale de l’Energie, rapport « Harnessing Variable Renewables »

Remplacer une centrale nucléaire actuelle en fin de vie (30-40 ans) par une centrale EPR conduit à doubler le coût de production du kWh (passage de 4 centimes à 8 centimes). Quel que soit le scénario retenu (on reste à 75% de nucléaire ou on réduit le nucléaire à 50%), il faudra de toute manière investir (y compris si on choisi de prolonger la durée de vie des anciennes centrales).

Remplacer 407 TWh/an de nucléaire classique (production électro-nucléaire 2010) par 407 TWh/an de nucléaire EPR (scénario "on reste à 75% de nucléaire, mais un nucléaire à sécurité optimisée") conduit à terme à faire flamber le facture énergétique de +0,04 euros/kWh x 407 milliards de kWh = +16 milliards d'euros par an = +160 milliards d'euros en 10 ans. Le coût de production du kWh éolien est en moyenne en France de 6,5 centimes d'euros. Le différentiel avec le nucléaire historique est de 2,5 centimes: c'est moins que le différentiel (4 centimes) avec le kWh EPR. Intégrer 20% d'éolien conduit à un surcoût inférieur à 0,5 centime d'euros, selon l'Agence Internationale de l'Energie. 

Nucléaire EPR

PhovoltaïqueUne baisse considérable des coûts de production

http://tecsol.blogs.com/files/synth%C3%A8se-egs.pdf

Source: Etats Généraux du Photovoltaïque, 2011

http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3997.pdf

Combien d’emplois avec les énergies renouvelables ?Bien plus qu’avec les « énergies faciles »* (fossiles et fissiles) !

Source: ONUhttp://www.unep.org/greeneconomy/Portals/88/documents/ger/GER_6_RenewableEnergy.pdf

* Bernard Multon, ENS cachan, antenne de BretagneConférence « Vers Une électricité 100% Renouvelable »

Science des EnR

http://www.decouplage.org/article-les-populations-du-monde-entier-ont-une-perception-des-enr-en-phase-avec-celle-des-scientifiques-88703855.html

Sondage

Corse: première Région française à se fixer comme objectif le 100% renouvelable

Communauté de Communes du Mené, Bretagne:

http://www.100-ee.de

http://energies.ccmene.fr/accueil_menerpole/les_energetiques

http://www.decouplage.org/article-corse-l-ile-de-beaute-va-construire-des-stations-de-pompage-turbinage-pour-assister-l-eolien-et-le-88528744.html

Alain Rousset, président de l’Association des Régions de France (dans un courrier adressé au Premier ministre en mars 2011):

"Le modèle énergétique français, reposant sur un centralisme absolu et une imbrication très forte entre les services de l’Etat et les grands groupes industriels de l’énergie, montre aujourd’hui ses limites […]" « Les énergies renouvelables sont nettement plus développées dans les Etats fortement décentralisés". « Les Régions ont un rôle majeur à jouer à l’instar des Länder allemands ou des Communautés Autonomes espagnoles, avec une approche de bouquet énergétique [...]. Dès lors, pourquoi les tenir à l’écart, d’autant plus que les emplois que représentent ces PME sont indispensables à la vitalité des territoires et au potentiel technologique de notre pays ?"

Quelques références

100% d'énergie renouvelable à l'échelle mondiale pour tous les usages(électricité, transports, chauffage, climatisation, etc.), démonstration par A + B, à partir des technologies disponibles dès aujourd'hui (pas besoin d'attendre une rupture technologique):http://www.stanford.edu/group/efmh/jacobson/Articles/I/JDEnPolicyPt1.pdfhttp://www.stanford.edu/group/efmh/jacobson/Articles/I/JDEnPolicyPt2.pdfRésumé vulgarisé:http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=a-path-to-sustainable-energy-by-2030 Rapport du GIEC sur les EnR (synthèse de la littérature scientifique mondiale):http://srren.ipcc-wg3.de Congrès international sur l'intégration de très hauts niveaux d'électricité provenant des énergies renouvelables variables, Université Stanford, janvier 2011 (voir en particulier la conférence de Gregor Czisch, les vidéos sont consultables gratuitement en ligne):  http://cyperusmedia.com/tomkat/GRID_2011_Integration.htmlNo wind ? No problem http://www.nature.com/news/2011/110524/full/news.2011.307.htmlPathways towards a 100 % renewable electricity systemhttp://www.umweltrat.de/SharedDocs/Downloads/EN/02_Special_Reports/2011_10_Special_Report_Pathways_renewables.htmlStockage d'énergie électrique dans le nord de la France grâce aux STEP (pompage-turbinage):http://www.hydrocoop.org/fr/publications.php#futurD'autres références ici:   http://vse-france.over-blog.fr/pages/references_100_energies_renouvelables-4833552.html

Et diffusé par http://www.lavieduboncote.info