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Lénergie: les principaux points clé - labondance - peut-on « produire » assez ? - peut-on consommer moins ? - les conséquences environnementales - pollution.

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1 Lénergie: les principaux points clé - labondance - peut-on « produire » assez ? - peut-on consommer moins ? - les conséquences environnementales - pollution - déchets - effet de serre - les coûts 3 - lefficacité énergétique - lindépendance énergétique - lintermittence - lacceptation par le public

2 Labondance Peut-on « produire » assez ou peut-on consommer moins? La situation daujourdhui: production (consommation) mondiale: 11 Gtep/an (11 milliards de tonnes-équivalent-pétrole par an) soit 1,7 tep/habitant/an 1tep = kWh La France consomme 4,4 tep/habitant/an 4

3 Labondance Paystep/habitant/an USA7,8 Japon4,0 Europe (25)3,8 France4,37 Chine1 Inde0,5 Ethiopie0,1 Monde1,69 Minimum vital homme0,1-0,2 Source : mémento sur lénergie CEA 2006

4 Zambie Afrique du Sud Inde Japon Chine Russie Grèce CHCH FR SCa E.U Au delà de 1,5 tep/an/hab on ne voit plus de relation claire entre consommation dénergie et espérance de vie MaRoumanie I La corrélation consommation-espérance de vie 6

5 Quelle évolution possible? A côté des économies que nous devons réaliser, on sattend à un doublement de la consommation mondiale dici 2050 : 20 à 25 milliards de tonnes équivalent pétrole par an ! Raisons : - augmentation de la population mondiale - développement de « pays émergents ». 8

6 % n Comment consomme-t-on lénergie finale dans les pays développés? Cas de la France 9

7 - chauffage et climatisation: isolation optimale des habitations : ce sera long… (coût: 600 G=2 budget état) utilisation raisonnable de la climatisation… isolation optimale des habitations : ce sera long… (coût: 600 G=2 budget état) utilisation raisonnable de la climatisation… - équipements: lampes basse consommation optimisation des appareillages (classe des appareils, non-utilisation de veille des téléviseurs…, extinction des appareils non utilisés) ne pas gaspiller lampes basse consommation optimisation des appareillages (classe des appareils, non-utilisation de veille des téléviseurs…, extinction des appareils non utilisés) ne pas gaspiller - transports: privilégier les transports en commun et le ferroutage ne pas prendre sa voiture pour rien… proximité des lieux de vie et de travailne pas privilégier les vacances lointaines… privilégier les transports en commun et le ferroutage ne pas prendre sa voiture pour rien… proximité des lieux de vie et de travail ne pas privilégier les vacances lointaines… n Réduire la consommation nécessite : - un effort disolation exceptionnel - un changement de mentalité (ne voit-on pas souvent linverse?) - un changement dans lorganisation habitat/travail Peut-on réduire la consommation totale dans un pays comme la France ? 13

8 Où peut-on trouver une telle énergie ? Deux familles possibles : –Énergies non-renouvelables Pétrole Gaz Charbon Uranium/thorium Deutér. /lithium –Énergies renouvelables Hydraulique Vent Solaire –thermique (panneaux et PAC) –électrique (photovoltaïque et thermodyn) Biomasse Géothermique Mer (marées, vagues, énergie therm.) Aujourdhui : 15

9 Aujourdhui : Cette situation ne peut durer car : - le pétrole et le gaz vont devenir rares - tout ce qui brûle provoque un effet de serre problématique 16

10 Pétrole et gaz vont devenir rares Les pourcentages sont calculés par rapport à la consommation dénergie primaire Sources: Observatoire de lénergie AIE Bobin et al, SFP

11 Lénergie: les principaux points clé - labondance - peut-on produire assez ? - peut-on consommer moins ? - les conséquences environnementales - pollution - déchets - effet de serre - les coûts - lefficacité énergétique - lindépendance énergétique - lintermittence - lacceptation par le public

12 Les conséquences environnementales Pollution Déchets Effet de serre Le pire: le charbon - poussières, NOx, radioactivité,… - filtres nécessaires mais aussi le pétrole (problème des transports) Le nucléaire induit la production de déchets - ce problème est-il insoluble? Le pire: le charbon 22

13 Lintérêt de Génération IV Le cas des déchets nucléaires 25

14 Les conséquences environnementales Pollution Déchets Effet de serre Le pire: le charbon - poussières, NOx, radioactivité,… - filtres nécessaires mais aussi le pétrole (problème des transports) Le nucléaire induit la production de déchets - ce problème est-il insoluble? La recherche peut apporter des solutions Le pire: le charbon 22

15 Leffet de serre est très probablement dramatique pour lhumanité - concensus international du GIEC - montée du niveau des mers : problème majeur au Bengladesh par exemple; - augmentation de la désertification en Afrique; - développement de cyclones - ….. Mais au fait, leffet de serre, cest quoi? Leffet de serre 26

16 n Leffet de serre - leffet de serre existe naturellement 28

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18 30

19 n Leffet de serre - leffet de serre existe naturellement, mais il croît ! - tout ce qui brûle y contribue car tout ce qui brûle libère du CO2 qui est le principal gaz à effet de serre 31

20 Un bilan sur les gaz à effet de serre - Il faut diminuer leffet de serre que nous induisons: - en baissant notre conso énerg (rôle de la taxe carbone) - en apprenant à capter et séquestrer le CO2 - en privilégiant les sources à faible effet de serre 33

21 - apprendre à capter et séquestrer le CO2 : on ne sait pas faire à grande échelle on ne sait pas faire à grande échelle - privilégier les sources à faible effet de serre ce sont: lhydraulique léolien le solaire thermique le solaire photovoltaïque le géothermique la biomasse (si on replante) la mer le nucléaire Contr. Fr. prim. (5%*) (<1%) (4%) (<1%) (38%) * corr. rendement incluse * corr. rendement incluse Contr. Fr. prim. Potentiel France 5%* 6% <1%*10% (<28%élec) <1% <100% <1%* <100% (20000km2) <1% < 2,5% 4% < 12% <1%* hydrauliennes 2% 38% * corr. rendement incluse * corr. rendement incluse 36

22 - apprendre à capter et séquestrer le CO2 : on ne sait pas faire on ne sait pas faire - privilégier les sources à faible effet de serre ce sont: lhydraulique léolien le solaire thermique le solaire photovoltaïque le géothermique la biomasse (si on replante) la mer le nucléaire abondance limitée intermittent et dispersé souvent présent à contre temps intermittent et très cher peu abondant concurrence cultures vivrières contribution limitée problème des déchets Contr. Fr. prim. Potentiel France 5%* 6% <1%*10% (<28%élec) <1% <100% <1%* <100% (20000km2) <1% < 2,5% 4% < 12% <1%* hydrauliennes 2% 38% * corr. rendement incluse * corr. rendement incluse Hors solaire, toutes ces énergies sont limitées. Par ailleurs, elles ont toutes des inconvénients très limitants 37

23 - apprendre à capter et séquestrer le CO2 : on ne sait pas faire on ne sait pas faire - privilégier les sources à faible effet de serre ce sont: lhydraulique léolien le solaire thermique le solaire photovoltaïque le géothermique la biomasse (si on replante) les marées le nucléaire abondance limitée intermittent et dispersé souvent présent à contre temps intermittent et très cher peu abondant contribution limitée problème des déchets 37

24 Source : RTE – période : janvier 2010 Son intermittence (voir exposé J. Maire sur les réseaux électriques) : Le principal problème de léolien 38

25 Des données similaires en Allemagne : il y a parfois anticorrélation rendement-température Sources: E.ON Transpower; Deutsche Wetterdienst 39

26 Un effet secondaire inattendu PaysFranceRoy. UniItalieSuèdeAllemag.EspagneDanem. hydraul.11,2%2,3%12,5%44,7%4,3%9,9%0,1% éolien0,7%1,3% 1,0%6,2%8,8%18,3% déchets0,3%1,2%0,6% 0,7%0,5%1,1% biomasse0,7%2,8%1,7%5,1%4,1%1,2%9,6% sol+mer+geo 0,1%0% 0,5%0% total13,0%7,6%17,9%51,4%15,8%20,4%29,1% CO 2 (t/hab/an) 6,28,98,05,610,28,29,7 Chiffres Source: observatoire des énergies renouvelables et statistiques-mondiales.com Production délectricité renouvelable dans les pays européens Les problèmes de léolien Son intermittence et sa dilution : rendement moyen : 20-25% il faut 5000 éoliennes de 1 MW pour remplacer un seul réacteur EPR puissance/u. de surf. : 10 MW/km2; il faut 700 km2 pour remplacer un seul EPR.

27 Un effet collatéral inattendu PaysFranceRoy. UniItalieSuèdeAllemag.EspagneDanem. hydraul.11,2%2,3%12,5%44,7%4,3%9,9%0,1% éolien0,7%1,3% 1,0%6,2%8,8%18,3% déchets0,3%1,2%0,6% 0,7%0,5%1,1% biomasse0,7%2,8%1,7%5,1%4,1%1,2%9,6% sol+mer+geo 0,1%0% 0,5%0% total13,0%7,6%17,9%51,4%15,8%20,4%29,1% CO 2 (t/hab/an) 6,28,98,05,610,28,29,7 Chiffres Source: observatoire des énergies renouvelables et statistiques-mondiales.com Production délectricité renouvelable dans les pays européens Les problèmes de léolien Son intermittence (voir exposé J. Maire) : rendement moyen : 20-25% il faut 5000 éoliennes de 1 MW pour remplacer un seul réacteur EPR puissance/u. de surf. : 10 MW/km2; il faut 700 km2 pour remplacer un seul EPR. 43

28 - apprendre à capter et séquestrer le CO2 : on ne sait pas faire on ne sait pas faire - privilégier les sources à faible effet de serre ce sont: lhydraulique léolien le solaire thermique le solaire photovoltaïque le géothermique la biomasse (si on replante) les marées le nucléaire abondance limitée intermittent et dispersé souvent présent à contre temps Intermittent et très cher peu abondant contribution limitée problème des déchets 43

29 Les coûts EnergieCoût interne c/kWh Aide publique France (c/kWh) Gaz 2,9 Charbon 3,4 Nucléaire 3,4 (amort.: 20 ans) Hydroélectricité 2,5 Eolien 68,4 Photovoltaïque * Biomasse 8 13 à 17** Géothermie 7 13 à 20** Sources: groupe Energie SFP, et livre Bobin et al *tarif habitations av integ. bati - Arrêté du 12 janvier 2010 **Journal officiel du 31 décembre 2009 Attention: la situation actuelle risque de tuer le développement du photovoltaïque! 46

30 Le coût Analyse de la situation actuelle pour la production dénergie délocalisée Recommandations du Grenelle de lenvironnement pour le photovoltaïque: 5,4 GWc en 2020; 6,5TWh/an (1% de la production électrique) Côut associé des aides publiques liées au rachat : 65 G Qui paye ces 65 G? 2/3 pour EDF (consommateur : CSPE) 1/3 pour le contribuable. Qui profite de cet argent? Les importateurs + les investisseurs (rdt à 2 chiffres) Quont-ils créé? Rien ! Les aides non-encadrées font monter les prix ! La France est championne du monde des aides du photovoltaïque! Résultat : prix du Wc installé : France: 10 Allemagne: 5 Scandale comparable pour les chauffe-eau solaires: prix du chauffe eau solaire: sortie Chine entre 200 et 700; 4000 à 7000 après achat et installation en France, dont 2500 à 4000 de subvention 49

31 Un petit bilan avant daller vers la conclusion Aucune énergie nest parfaite Le charbon reste abondant mais il faut séquestrer CO2 Les énergies renouvelables doivent être développées mais elles sont chères et seront insuffisantes Le nucléaire restera nécessaire Le pétrole va disparaître 55

32 Mais alors… quelles solutions pour les transports? Disparition des carburants actuels Nécessité de moins polluer en ville –essence artificielle produite à partir du charbon? mais effet de serre et pollution –rôle accru de la biomasse mais elle est limitée –rôle accru de lélectricité: on la produit comment? dans la voiture à partir dautres carburants : Prius hors de la voiture –problème des batteries –source primaire: le nucléaire est le mieux placé –hydrogène: un nouveau carburant? ce nest pas une source dénergie! 56

33 Demain lhydrogène ? Production : rendement à améliorer –électrolyse –thermoproduction –bioproduction Source primaire –solaire –nucléaire –charbon Stockage –(basse température) –compression –hydrures métalliques Utilisation –pile à combustible –combustion Problème: tout celà nest pas au point 58

34 Alors, en attendant… La meilleure solution partielle est sans doute la voiture électrique –Problèmes : la fiabilité, le coût et lautonomie –Adaptée pour la seconde voiture en ville en province –Adaptée si la source électrique ne produit pas deffet de serre: éolien, solaire ou nucléaire –Le solaire est généralement insuffisant…. Problème: tout celà nest pas au point Recharge de batteries au solaireen 8 heures 1m 2 /(km dautonomie) 59

35 Conclusion La consommation mondiale va croître Il faut réduire la consommation de pétrole Il faut tenter de séquestrer CO2 Il faut développer les énergies renouvelables –mais elles seront insuffisantes et souvent handicapées par lintermittence –la situation serait différente si on savait massivement stocker lélectricité Il faut conserver une part à lénergie nucléaire –car elle ne fait pas deffet de serre –car des solutions existent pour les déchets Il sera nécessaire de tout développer en parallèle A court terme, il faut développer le chauffage solaire et lisolation. Léolien est bien moins prioritaire La recherche doit porter sur –les capteurs photovoltaïquesmoyen terme –les moyens de stockage de lélectricitémoyen-long terme –la filière hydrogènemoyen terme –le nucléaire fission innovantmoyen terme –la fusion contrôléemoyen-long terme –une valorisation plus complète de la biomassemoyen terme 60


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