Sujet parallèle à : [DOSSIER] Discussion autour de la consommation énergétique.
[NOTE PRÉALABLE #1 : Merci à tous les "pro-quelquechose" et "anti-quelquechose" de passer leurs chemins ou de réagir dans ce fil de discussion en argumentant et sans dogmatisme. Merci aussi aux trolls de passer définitivement leurs chemins. Enfin, merci aux modos & admin de bien vouloir virer de potentiels messages inutiles/insultants/scatos...[/NOTE]
[NOTE PRÉALABLE #2 : Je ne suis pas expert dans le domaine des énergies, loin de là. J'essaie juste d'apporter quelques informations tirées au fil du web (sources confirmées pour toutes !). N'hésitez donc à me MP pour toute potentielle erreur, commentaire ou ajout que vous souhaiteriez faire aux informations données sur ce message. D'avance, merci !
Ps : je ferai évoluer ce post au fur & à mesure ![/NOTE]
A - Objet de ce poste
L'idée est simplement de faire un point sur l'évolution de la production des différentes EnR depuis tous temps et spécifiquement cette dernière décade ; mais aussi d'en étudier le potentiel maximum afin de le mettre en parallèle avec la consommation.
En d'autres termes : si nous développions les ENR à leurs plein potentiels : serait-ce suffisant ?
Ensuite, pourquoi ne pas discuter d'un projet pour la société de demain sur ces thèmes ?
B.1 - Rappel de ce que sont les EnR.
EnR : Énergie Renouvelable.
On s'aperçoit rapidement des limites d'une telle définition, dans le sens où le pétrole et le charbon peuvent être renouvelés (c'est juste très long !)... C'est pourquoi l'échelle de temps de ce renouvellement doit être limité pour qu'on parle d'EnR.
Cette échelle de temps est humainement égocentrique (as usual
) puisqu'elle est à taille humaine. En d'autres termes, on parle d'une EnR si la ressource peut être renouvelée en moins de 25ans (une génération humaine). Il s'agit donc aussi de consommer/extraire autant de matière première qu'on en produit/laisse se renouveler.Sont considérées comme des EnR :
* La Biomasse ou Bioénergie : Le bois.
* L'hydroélectricité : Barrage, usines marémotrices, hydroliennes, ...
* L'Éolien : Le vent.
* La Géothermie : Chaleur stockée dans le sous-sol.
* Le Solaire : Thermique et Photovoltaïque.
B.2 - Quel est l'importance de ces énergies aujourd'hui ? Quel était-il hier ? Que pourrait-il être demain ?
Au niveau de la production d'énergie primaire en Fr.
Au niveau de la production d'énergie primaire, la part des Énergies renouvelables représentent en 2009 en France 16.59%. Plus exactement, 6Mtep en électricité (éolien, hydro, photo), et 15.6Mtep en thermique (biomasse principalement).
Son évolution dans le temps :
Notes :
- Les EnR représentaient 32% de l'énergie produite en 1973.
- Les EnR représentaient 12.5% de l'énergie produite en 2002.
- Les EnR représentaient 16.5% de l'énergie produite en 2009.
--> Si on a assisté à une baisse de la part des EnR jusqu'aux années 2000, cette dernière remonte (faiblement) depuis.
- Juste pour indication, la production d'énergie a baissé en 2009 ; ce qui semble n'être jamais arrivé auparavant.
Plus spécifiquement pour les EnR :
Sous forme de graph :
Au niveau de la consommation d'énergie primaire en Fr. (La FR a un taux d'indépendance énergétique de l'ordre de 50%)
Au niveau de la consommation d'énergie primaire, la part des Énergies renouvelables représentent en 2009 en France 6.2% + ?%.
Ce "?%" correspondant à la part des EnR comprise dans l'électricité primaire (cf. tableau ci-dessus).
Néanmoins, d'après plusieurs sources, la part des EnR dans la consommation finale (et non pas d'énergie primaire) tourne autour de 10%.
La part des EnR produites en France représente selon mes calculs 7.23% de la consommation.
Et demain ?
Nous allons étudier plus après les potentiels réels actuels et donc les capacités de production énergétiques possibles de demain. A noter en aparté que les EnR augmentent généralement l'indépendance énergétique nationale.
Néanmoins, nous connaissons déjà le "projet" européen pour la France :
Source.La France se voit ainsi fixer un objectif de 23% d'énergie renouvelable dans sa consommation énergétique d'ici à 2020.
Autant dire qu'il y a du boulot ! La question étant de savoir si c'est réalisable, et si oui de quelle manière ? Let's search it !
Calculs perso... spéciale pour Bulle immo !
Ça relativise...
C.1 - La Biomasse ou Bioénergie : Le bois.
État des lieux : La Biomasse aujourd'hui.Dans le domaine de l'énergie, et plus particulièrement des bioénergies, le terme de biomasse désigne l'ensemble des matières organiques d'origine végétale (algues incluses), animale ou fongique pouvant devenir source d'énergie par combustion (ex : bois énergie), après méthanisation (biogaz) ou après de nouvelles transformations chimiques (biocarburant).
Cette énergie est la plus importante des EnR :
- Bois : 9Mtep soit 45.37% de la production énergétique EnR ou 3.289% de la consommation d'énergie primaire.
- Biocarburants : 2.2Mtep soit 11.42% de la production énergétique EnR ou 0.828% de la consommation d'énergie primaire.
- Déchets urbains : 1.2Mtep soit 6.22% de la production énergétique EnR ou 0.451% de la consommation d'énergie primaire.
- Résidus agricoles (verts) : 0.3Mtep soit 1.76% de la production énergétique EnR ou 0.128% de la consommation d'énergie primaire.
- Biogaz : 0.3Mtep soit 1.49% de la production énergétique EnR ou 0.10% de la consommation d'énergie primaire.
Au total :
- 13.2Mtep soit 66.28% de la production énergétique EnR ou 4.80% de la consommation d'énergie primaire.
La Biomasse hier ?
Cette énergie est historique : la première de toute ! Ça a débuté par le fait de chauffer un plat au feu de bois (cf. sujet sur les barbeuc !)...
Faute de graphique, données, études trouvées, on peut néanmoins supposer que la part de la production énergétique à base de biomasse a augmenté en valeur dans le temps mais fortement diminué en proportion.
La Biomasse de 1800 à nos jours.
La Biomasse demain ?
On trouve de nombreuses estimations sur le web... La plupart sont fausses car partant de mauvaises données de calculs.
Un résumé qui me semble pertinent :
Source- La forêt couvre 28 % de la surface du territoire français soit 15 millions d’hectares. Son taux de croissance annuelle est d’environ 1 %.
- En France, la récolte annuelle de bois (52 millions de m3 en 2003) est inférieure à la production biologique de la forêt (125 millions de m3).
- Le chauffage au bois domestique consomme 7,4 millions de tonnes équivalent pétrole soit environ 50 millions de stères de bois.
- Une ressource supplémentaire de bois pour l’énergie d’environ 7 à 12 Mtep/an est mobilisable en plus des 9,4 Mtep prélevées actuellement (source ADE ME)
Autre source
Nous pourrions donc selon une étude de l'Ademe produire entre 16 et 21Mtep d'énergie à base de biomasse.
Pour comparaison,
C.2 - L'hydroélectricité : Barrage, usines marémotrices, hydroliennes, ...
État des lieux : L'hydraulique aujourd'hui.L'énergie hydroélectrique est une énergie renouvelable générée par le déplacement, la chute et le débit d'un cours d'eau douce, ou l'énergie de la marée et des courants marins concernant l'eau de mer. L'électricité est produite par des turbines qui sont entraînées par la force de l'eau.
Cette énergie est la seconde plus importante des EnR :
- 4.9Mtep soit 24.71% de la production énergétique EnR ou 1.80% de la consommation d'énergie primaire.
L’énergie hydraulique fournit le cinquième de l’électricité mondiale. En France, elle représente 14% de la production d’électricité et 95 % de l’électricité produite par les énergies renouvelables. La puissance installée s’élève à environ 24 000 MW. Elle contribue à produire 70 Téra Watt heure (TWh) par an d’électricité sur les 480 TWh consommés annuellement. Le parc de production électrique français a une capacité totale de l’ordre de 120 000 MW.
L'hydroélectricité est la deuxième source de production d'électricité en France après le nucléaire.
Note : la production d'énergie hydraulique est aussi liée aux précipitations !
Source.La production annuelle moyenne est de 69,3 TWh, avec des variations liées aux précipitations. Ces variations sont relativement amples, avec une production annuelle parfois supérieure de 15 % à cette moyenne (en 2001 ou 1994 par exemple), parfois jusqu’à 30 % inférieure lors des années de très faible pluviométrie comme en 2005, par exemple.
L'hydraulique hier ?
Comme pour la biomasse, les moulins à eau sont "vieux comme le monde" !
L'Hydraulique n'a pas bénéficié comme d'autres EnR de l'engouement de cette dernière décade pour les énergies renouvelables. En effet, la production hydraulique est globalement stable depuis longtemps et diminue donc en proportion (elle représentait dans les années 60 entre 50 et 60% de la production électrique en France !).
L'hydraulique demain ?
En d'autres termes, il est prévu pour 2020 que la filière produise 5.4Mtep d'énergie.Dans le cadre du Grenelle de l'environnement en France, la filière hydroélectrique devrait être développée, afin d'atteindre à l'horizon 2020 une amélioration de 10 % de ses performances énergétiques.
Rappel de mes écrits précédents sur les limitations du développement de l'hydraulique :
Dans le monde ?Ce développement rencontre néanmoins des contraintes... entre autre écologiques !
En effet, cette énergie est l'une des plus difficiles à développer en France du fait des réglementations protégeant les cours d'eau qui limitent fortement l'ouverture de nouveaux sites de production ; principalement sur les cours d'eau protégés, nombreux en France. A cela s'ajoute les droits de propriété privée sur les berges, etc.
On remarquera qu'à part en Asie-Pacifique, ça a tendance à stagner voire baisser.
C.3 - L'éolien (terrestre, offshore)
État des lieux : L'éolien aujourd'hui.
Cette énergie est selon moi le potentiel outsider des EnR :
- 0.7Mtep soit 3.34% de la production énergétique EnR ou 0.34% de la consommation d'énergie primaire.
L'éolien hier ?En effet, en janvier 2007, la France n’était que le 6ème pays Européen en terme de puissance éolienne installée sur son territoire (tous types d'éoliennes confondus), alors que l’Allemagne, pionnier incontestable de l’éolien, représentait près d'un quart de la production mondiale (23,6%) soit près de 10 fois plus que la France.
Mis à part les moulins, soyons sincères : cette énergie n'était pas vraiment utilisée hier.
Cette énergie a commencé à être exploité dans les années 2000, comme le montre ce graphique...
L'éolien demain ?
Le potentiel français en terme d'éolien est le second en Europe ! Rien que cela...
200Twh/an n'est pas significatif dans cette étude (car nous parlions jusque là en Tep).Si ce potentiel était mobilisé en 2040, il représenterait alors 31 % de la consommation française prévisible d’électricité. Cette production de 200 TWh/an pourrait se répartir comme suit :
* 8000 éoliennes offshore de 5 MW sur 40 grandes centrales installées entre 15 et 40 km de la côte, à des profondeurs maximales d'eau de 200 m ;
* 8000 éoliennes terrestres de 3 MW, soit moins du quart du nombre de pylônes très haute tension (400 kV) installés en France (qui mesurent 50 à 55 m de haut - et jusqu’à 100 m dans les zones vallonnées, contre 80 à 100 m pour les mâts des grandes éoliennes).
Une fois la conversion faite (1 tep = 11 628 kWh), cela ferait : 17.2Mtep
Les objectifs du grenelle (le projet de Kyoto n'a pas atteint ses objectifs, pour simple rappel) :
Potentiel européen :En France, le Grenelle de l’environnement a fixé des objectifs ambitieux pour cette filière puisque l’éolien représente un quart de l’objectif de 23% d’énergie renouvelable dans la consommation énergétique de la France en 2020, ce qui représente 25 000 MW, dont 6 000 MW en mer. 6 000 éoliennes supplémentaires devront être installées, soit trois fois plus qu’actuellement. L’essentiel des projets, sur terre comme en mer, qui permettront d’atteindre ces objectifs sont à ce jour identifiés.
Le Nord de l'Allemagne est alimenté en électricité éolienne à hauteur de 25% ! (stats nationales beaucoup plus basses, du fait de la moitié sud du pays qui n'a aucun éolienne par manque de gisements)
C.4 - La Géothermie
La géothermie désigne le processus permettant de capter en profondeur la chaleur terrestre, et l’exploiter via un système de canalisations afin de l’exploiter en surface sous forme d’électricité ou de chaleur.
Vrai et faux. Vrai pour le particulier mais pour une utilisation industrielle, il est bien évident qu'il faudra prendre en compte le potentiel (cf. carte plus après).La chaleur présente dans les profondeurs vient du centre même de la Terre, et est ainsi répartie également sur l’ensemble de sa surface. Ainsi, il n’existe pas de bon ou mauvais site géothermique, la chaleur naturelle étant tout simplement disponible partout sous nos pieds. La seule variable déterminant le choix d’un site reposera sur la facilité d’accès à cette ressource (composition du sous-sol, situation en surface, etc.).
État des lieux : La Géothermie aujourd'hui.
Cette énergie est la seconde moins importante des EnR (juste au dessus du solaire) :
- 0.119Mtep soit 0.60% de la production énergétique EnR ou 0.043% de la consommation d'énergie primaire.
La Géothermie hier ?Pour exemple, en Ile-de-France, la géothermie peut être considérée comme une des premières énergies renouvelables : en effet, la région compte à ce jour 34 centrales géothermiques en fonctionnement, dont 16 dans le seul département du Val-de-Marne qui représente 40 % de la géothermie française!
On pourra citer l'exploitation très ancienne de thermes.
Cela restera accessoire dans l'histoire des énergies utiles à l'homme.
La Géothermie demain ?
Gisement géothermique de la métropole FR:
Si on s'en tient à cette indication, on peut imaginer le très fort potentiel de cette énergie !La quantité moyenne d’énergie des roches de la croûte terrestre par km3 représente environ 15 millions de tep
Malheureusement, je n'ai pas trouvé de potentiel quantifié ; uniquement les objectifs du grenelle...
Objectifs du Grenelle :
Le Grenelle de l’Environnement prévoit une contribution de la géothermie à hauteur de plus de 1,3 million de tonnes équivalent pétrole en 2020.
Ailleurs dans le monde...
Les Philippines produisent 25 % de leur électricité par géothermie.
C.5 - Le Solaire
État des lieux : Le Solaire aujourd'hui.
Cette énergie est la moins importante des EnR :
- Thermique : 0.052Mtep soit 0.26% de la production énergétique EnR ou 0.019% de la consommation d'énergie primaire.
- Photovoltaïque : 0.014Mtep soit 0.07% de la production énergétique EnR ou 0.005% de la consommation d'énergie primaire.
Au total :
- 0.066Mtep soit 0.33% de la production énergétique EnR ou 0.024% de la consommation d'énergie primaire.
Bref... C'est infinitésimale ! ... et pourtant, tant médiatisé.
Il est intéressant de prendre note à ces calculs de la relativité entre "mise en avant médiatique" et "réalité du terrain" !
Le Solaire hier ?
La technologie photovoltaïque a été découverte au 19ème siècle.
Cette technologie au plan industriel est elle aussi assez récente...
Le Solaire demain ?Après une période essentiellement consacrée au développement de l'énergie hydraulique, des essais de développement industriel de centrales solaires thermiques ont été couronnés d'un succès technique, mais non économique, car arrivant au moment où le prix du pétrole diminuait à nouveau [1]. Néanmoins, depuis les années 1970 et 1980, son développement prend du retard alors que le développement du photovoltaïque est favorisé. Dès lors, seule des petites unités de solaire thermique (chauffe-eau individuel ou de petites collectivités, piscines, etc.) sont fonctionnelle, au détriment du solaire thermique lourd destiné à produire de l'électricité.
Gisement solaire FR.
Potentiel solaire...
Bien entendu, il faut à cela retrancher le nombre d'heure non ensoleillement ; et les pertes de transfert de l'énergie solaire en énergie thermique (30% de perte) ou photovoltaïque (90% de perte), etc.En moyenne dans le monde chaque m2 reçoit 1 700 kWh par an.
Là encore, le potentiel est très large... mais les limites évidents : le coût, la rentabilité et le "bilan pollution" (je pense spécialement au photovoltaïque) très critiqué.
En Europe ?
Gisement solaire européen...
