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QUELLES ENERGIES POUR DEMAIN ? Jean-Charles ABBE

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Présentation au sujet: "QUELLES ENERGIES POUR DEMAIN ? Jean-Charles ABBE"— Transcription de la présentation:

1 QUELLES ENERGIES POUR DEMAIN ? Jean-Charles ABBE

2 Énergies Sécurité approvisionnement Efficacité économique Impacts environnementaux HumanitairesTechniques PolitiquesSociétaux Géopolitiques DES ENJEUX MULTIPLES Énergies pour demainJean-Charles ABBE

3 Énergies pour demain ENERGIE OU ENERGIE S ?

4 DE SACRO-SAINTS PRINCIPES NIMBY (Not In My Backyard) NIMBY (Not In My Backyard) : pas dans mon jardin ! BANANA (Build Absolutely Nothing Anywhere Near Anybody) : ne rien construire où que ce soit à proximité de quiconque Le principe de précaution Le principe de précaution et … le risque de ne rien faire

5 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain ENERGIE : du JOULE au WATT-heure et au Tep 1 Wh = 3600 Joules TONNE PÉTROLE (Tep)1 CHARBON TONNE0.7 ÉLECTRICITÉ0.2* GAZ NATUREL0.07 * équivalence à la production associant à lélectricité disponible en sortie, la quantité dénergie primaire nécessaire pour la production par un autre moyen. 1 baril = 159 litres

6 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Énergie échangée par unité de temps Watt = Joule / seconde kiloWattheure = W / 1 h PUISSANCE Un Français consomme en moyenne : kwh électrique /an pour usages domestiques kwh pour une famille de 4 personnes ; cest lénergie consommée par un TGV sur le trajet Paris/ Nantes. 5 tep/ an Consommation électrique en France en 2005 : 480 TWh

7 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain COURBE DE CHARGE/ JOURNEE

8 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain PUISSANCES MAXIMALES APPELEES

9 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain DEMOGRAPHIE La population croît de 3 milliards dindividus tous les 50 ans ! … le plus grave des problèmes que le monde ait jamais eu à résoudre. E.Pisani (Vive la révolte)

10 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain CHANGEMENTS GEOPOLITIQUES

11 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain URBANISATION

12 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain CONSOMMATIONS EN ÉNERGIE PRIMAIRE PAR HABITANT (tep) DANS DIFFERENTS PAYS

13 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain CONSOMMATION ELECTRIQUE vs NIVEAU DE VIE

14 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain STRUCTURE de la CONSOMMATION Monde 2002 FRANCE

15 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain EVOLUTION INTENSITE ENERGETIQUE PAR PAYS France Consommation énergétique / PIB exprimé en Tep/1 000 $

16 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain EVOLUTION INTENSITE ENERGETIQUE PAR SECTEUR

17 CONSOMMATION DENERGIE PAR SECTEUR

18 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain EVOLUTION DE LINDEPENDANCE ENERGETIQUE (%) France Royaume Uni États Unis

19 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain IMPACT ENVIRONNEMENTAL, EFFET DE SERRE

20 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain

21 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Hydraulique4 Nucléaire6 Éolien3 à 22 Photovoltaïque60 à 150 Cycle combiné427 Gaz naturel (TAC pointe)883 Fuel891 Charbon978 Émissions comparées de CO 2 en g/kWh électrique (analyse du cycle de vie)

22 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain EMISSION DE CO 2 Kg équivalent CO 2 /habitant

23 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain EMISSION INDUSTRIELLE DE CO 2 / habitant dans lUE

24 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain EUROPE : DES ÉVOLUTIONS IMPORTANTES LIBÉRALISATION DES MARCHÉS LIBÉRALISATION DES MARCHÉS : : électricité : gaz libéralisation de lélectricité pour artisans, PME, professions libérales 2007: libéralisation totale du marché de lélectricité CONSÉQUENCES : concurrence partout en Europe et recomposition du secteur de lénergie qui doit répondre aux défis dadaptation à une crise majeure et au respect des engagements sur les émissions de CO 2.

25 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain DIVERSITÉ DES SITUATIONS ÉNERGÉTIQUES ET DIFFICULTÉS : ENTITÉ STRATÉGIQUE (SÉCURITÉ) ORGANISATIONS PRODUCTION, TRANSPORT, DISTRIBUTION GÉOGRAPHIE, GÉOLOGIE, CLIMAT, NIVEAU DE VIE, NIVEAU DE DÉVELOPEMENT, CULTURE DU SERVICE PUBLIC, HISTOIRE ET FACTEURS SOCIO-ÉCONOMIQUES

26 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain PETROLE : PRODUCTION 2002

27 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain

28 40 % USA 85 % Japon 60 % EU 80 pétroliers chaque jour !

29 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Variations de PRIX du PETROLE

30 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain GAZ : PRODUCTION 2002

31 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain APPROVISIONNEMENT EN GAZ

32 Jean-Charles ABBE Énergies pour demain PETROLE et GAZ : Réserves mondiales

33 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain PETROLE et GAZ : Réserves mondiales

34 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain CHARBON : PRODUCTION 2002

35 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Réserves importantes et bien distribuéesRéserves importantes et bien distribuées PolluantPolluant gaz carbonique, soufre, cendresnécessité - daugmenter les rendements - de piéger les polluants - de traiter les fumées CHARBON

36 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain nincite pas à préconiser le parc de centrales au charbon en France, sauf en cas dabandon du nucléaire. « La mauvaise performance du charbon en matière démission de gaz carbonique nincite pas à préconiser le parc de centrales au charbon en France, sauf en cas dabandon du nucléaire. Les centrales avec gazéification intégrée et celles à lit fluidisé seront alors candidates » Mission dévaluation économique CHARBON

37 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain ENERGIES RENOUVELABLES

38 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain HYDROÉLECTRICITÉ 14% de la production électrique GRANDE HYDROÉLECTRICITÉ Barrages et lacs de montagne (Mont Cenis : 600 GWh/an) Barrages sur fleuve (Rhin : 700 GWh/ an) Usine marémotrice (Rance : 600 GWh/an - Consommation agglomération Rennes) 90 % des sites potentiels équipés PETITE HYDROÉLECTRICITÉ ( 8 MW) petites centrales (PCH) 7,5 TWh/an soit 6% production nationale Potentialité : 5 TWh/ an

39 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Thermique direct Actif : Chauffe eau, chauffage Passif : ChauffageThermodynamique Électricité, Pompage, FroidPhotovoltaïque Sites autonomes (petite puissance) Relié au réseau (moyenne et grande puissance)Biologique Production de biomasse Combustibles solides, liquides, gazeux SOLAIRE

40 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain CENTRALE SOLAIRE (Énergie thermique) - Séville 624 miroirs de 120 m 2 sur 20 hectares. Puissance : 11 MW.

41 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain

42 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Avantages Avantages : durable abondant divers propre (sauf à intégrer lélaboration du Si) sur « gratuit » décentralisé universel SOLAIRE

43 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain SOLAIRE Désavantages FORTE VARIABILITÉ Heure (passages nuageux) Journée (cycle diurne) Semaines, mois (séquences climatiques) Année (cycle saisons) RENDEMENTS DE CAPTAGE LIMITÉS ET FORT VARIABLES (1 000 W/m 2 ) APPLICATIONS DOMESTIQUES, PEU COMPATIBLES AVEC APPLICATIONS INDUSTRIELLES

44 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain ÉNERGIE EOLIENNE

45 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain VITESSE DES VENTS

46 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Pas de puissance garantie (systèmes couplés) Puissance instantanée fonction de la vitesse du vent [P=f(v 3 )] Grande dilution dans lespace : 1 TWh/ an : 25 à 65 km 2 ( 1% espace réellement occupé) Aspect visuel Nuisance sonore EOLIEN

47 Jean-Charles ABBE Patrimoine naturel très riche Potentiel acceptable : – sur terre : 70 TWh/ an – offshore : 230 TWh/ an (consommations UE, 1900 Twh/an, et France, 400 Twh/ an) France : EOLE 2005 Démontrer la compétitivité éolien Offrir à des industriels une vitrine technologique juillet 96 : 50 MW mars 98 : 100 MW 2005 : 250 à 500 MW EOLIEN

48 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain ENERGIE EOLIENNE FRANCE FIN 2006

49 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain PUISSANCE / VITESSE DU VENT

50 PaysPuissance Installée (MWh) Production 2002 (TWh) Équivalent heures pleine puissance (sur h/an) Allemagne , Espagne , Danemark , Italie , R.U , Total EU , / = 22 % équivalent temps plein Éolien : puissance installée et production effective France (1 er semestre 2006) : 150 parcs, 1050 machines, P inst : 1000 MW

51 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Energie 2003 : MW 2010 : MW dont 450 offshore 2030 : MW offshore Échanges prévus avec la Norvège pourvue en installations hydroélectriques EOLIEN au DANEMARK

52 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Problème essentielProblème essentiel pour - énergie intermittente (éolien, solaire) - aménager les fluctuations production et demande SolutionsSolutions - hydroélectricité - compression de gaz - volants (sustentation magnétique) - hydrogène STOCKAGE DE LENERGIE

53 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain BIOMASSE Transformation en énergie ou en matière énergétique de la biomasse Bois Produits de lagriculture Déchets urbains

54 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain BIOMASSE Trois filières Chimiques Hydrolyse : éthanol Liquéfaction : carburants Biologiques : micro-organismes Biologiques : micro-organismes Production directe méthane, éthanol Fermentation méthanique (biogaz) Thermochimiques Thermochimiques Production de chaleur

55 FilièreCultureTcarb / HaTep/T% territoire % terres cultivées HuileColza HuileTournesol ÉthanolBetterave ÉthanolBlé Source : DIDEM/ ADEME En noir : surface brute En rouge : surfaces pondérées (nettes) Surface à mobiliser pour remplacer le pétrole dans les transports (50 Mtep) « Les villes dévorent la campagne : léquivalent dun département avalé tous les 10 ans ! »

56 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain BIOGAZ PROCHE PARENT DU GAZ NATUREL FOSSILE Production Actuelle : 15 ktep/ an Potentielle : 3 Mtep/ an Origines Stations épurations urbaines Épurations industries Déchets Digesteurs agricoles

57 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Extraction de lénergie thermique accumulée dans le sous sol Haute température (> 150 °C)Haute température (> 150 °C) Moyenne température (90/150 °C)Moyenne température (90/150 °C) (électricité, chauffage collectif) Basse température (30/90 °C)Basse température (30/90 °C) (chauffage collectif) Très basse température (<30 °C)Très basse température (<30 °C) pompe à chaleur : chauffage GÉOTHERMIE

58 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain « Quemploieront les hommes après que le charbon et les autres combustibles seront épuisés ? » « Leau ! Oui, mes amis, je crois que leau sera un jour employée comme combustible, que lhydrogène et loxygène qui la composent, utilisés ensemble ou séparément, fourniront une source inépuisable de chaleur et de lumière. » Ile Mystérieuse, Jules Verne, 1870 VISIONNAIRE ?….

59 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain CaractéristiquesCaractéristiques - abondant - énergétique - non polluant ProductionProduction - dissociation électrolytique, photochimique de leau - cycles oxydoréduction ou thermochimiques Distribution et stockageDistribution et stockage - hydrogènoduc, réserves souterraines - hydrures métalliques (LaNi 5 ) HYDROGÈNE

60 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain PILE A COMBUSTIBLE

61 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Réfléchissez au mouvement des vagues, au flux et reflux, au va-et-vient des marées. Qu'est-ce que l'océan? une énorme force perdue. Comme la terre est bête! ne pas employer l'océan! Utilisez la nature, cette immense auxiliaire dédaignée. Faites travailler pour vous tous les souffles de vent, toutes les chutes d'eau, tous les effluves magnétiques. Le globe a un réseau veineux souterrain; il y a dans ce réseau une circulation prodigieuse d'eau, d'huile, de feu; piquez la veine du globe, et faites jaillir cette eau pour vos fontaines, cette huile pour vos lampes, ce feu pour vos foyers. Réfléchissez au mouvement des vagues, au flux et reflux, au va-et-vient des marées. Qu'est-ce que l'océan? une énorme force perdue. Comme la terre est bête! ne pas employer l'océan! Victor Hugo Quatre-vingt-treize, 1874 LOCÉAN

62 ENERGIE DES VAGUES

63 France

64

65 Jean-Charles ABBE Énergies pour demain MAITRISE DE LENERGIE SECTEUR TERTIAIRE Éclairage, eau sanitaire, chauffage / climatisation - Éclairage, eau sanitaire, chauffage / climatisation lampes basse consommation, cogénération, chauffe eau solaire, piles à combustibles Appareils informatiques et communications - Appareils informatiques et communications Composants électroniques, moniteurs, gestion des équipements SECTEUR INDUSTRIEL Amélioration des rendements des moteurs - Amélioration des rendements des moteurs Amélioration des procédés de fabrication - Amélioration des procédés de fabrication

66 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain MAITRISE DE LENERGIE SECTEUR TRANSPORTS Véhicules - Véhicules allègement des véhicules, aérodynamismes, moteurs hybrides, piles à combustibles, véhicules électriques - Urbanisme et transports en commun - Ferroutage, voies fluviales et maritimes (cabotage)

67 Prospective du CIAT sur les transports

68 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain Mort aux vaches ! Les bovins sont responsables de 6,5 % des émissions de gaz à effet de serre (3 fois plus que les 14 raffineries de pétrole du pays) ! Les rots expédient dans latmosphère 26 millions de tonnes de GES et le stockage des déjections avant épandage représente 12 millions de tonnes, essentiellement du méthane et du NO. Changer la nourriture des bêtes Récupérer les gaz de fumier dans des silos pour en faire de lénergie.

69 Jean-Charles ABBE Énergies pour demain

70 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain

71 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain

72 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain OBJECTIVES - La demande énergétique ne pourra que croître dans le monde. - Les enjeux environnementaux sont cruciaux. - Problème grave et préoccupant - Paramètres multiples et imbriqués - Pas de solution miracle - Décisions politiques majeures indispensables CONCLUSIONS

73 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain DÉVELOPPEMENT DURABLE

74 Jean-Charles ABBEÉnergies pour demain SUBJECTIVES mais - Les énergies renouvelables doivent être développées mais elles seront insuffisantes pour satisfaire la demande mais -Les économies dénergie sont à rechercher mais leur effet restera limité mais -Le « tout » nucléaire a (probablement) vécu mais son utilisation reste pour une large part incontournable. CONCLUSIONS

75 Jean-Charles ABBE Énergies pour demain Jai accumulé quantité de matériaux sans quen moi sesquisse une logique autre que celle de la complémentarité des contraires Edgar PISANI « Vive la Révolte ! »

76 Énergies pour demainJean-Charles ABBE SUPERPHENIX / COÛT

77 Jean-Charles ABBE SUPERPHENIX : FONCTIONNEMENT Énergies pour demain

78 Jean-Charles ABBE Extrait de presse Ouest France du 8 mars 2004 Énergies pour demain Les énergies renouvelables à la baisse. Selon ObservER, la part délectricité dorigine renouvelable, de 15,5% lan dernier, devrait tomber à 15% cette année et reculer à 14,5% lannée prochaine. La production hydroélectrique est menacée par le changement climatique. La loi sur leau de 1992 va aussi faire sentir ses effets, notamment laugmentation du « débit réservé », ie la quantité deau ne pouvant être détournée vers un barrage. Eoliennes offshore peu probables en Vendée. Suite à un appel doffre, deux sites ont été repérés au large des côtes vendéennes : un projet de 17 éoliennes, face à St Jean de Monts et un autre de 42 mâts face à St Gilles. Il est peu probable quils aboutissent : les secteurs envisagés sont très fréquentés par les pêcheurs et les plaisanciers et régulièrement survolés par des appareils militaires à basse altitude.


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