Adéquation des énergies renouvelables

L’avenir est dans les énergies renouvelables. Depuis le protocole de Kyoto, la France s’est engagée dans des objectifs de production d’électricité à partir d’énergies renouvelables. Les différents accords internationaux sur le climat ont renforcé cette intention.

Récemment, le ministre de la Transition écologique et solidaire a manifesté son désir de voir le parc automobile converti à l’électrique à l’horizon 2040…

Cette déclaration d’intention pose question, en ce sens que changer le mode énergétique dans le transport ne fait que déplacer le problème sans apporter de réponses sur la production de cette électricité. En d’autres termes, la vraie question de la transition énergétique, c’est comment produire l’énergie dont nous aurons besoin d’ici la fin du siècle sans impacter le climat, et non nous perdre en discussions sur la façon de la consommer.

Pour envisager la suppression à terme des énergies fossiles (centrales thermiques) et la diminution de la part du nucléaire, il faut s’assurer que le développement des énergies renouvelables soit structurellement en adéquation avec les besoins…

L’électricité a deux inconvénients majeurs : il faut la fabriquer et elle ne se stocke pas (ou très difficilement). À partir de là, on doit envisager une production en flux tendu. C’est-à-dire produire à chaque instant l’électricité correspondant à ce que l’on consomme. Sinon c’est le risque de black-out ou de coupures préventives.

Regardons les profils types de consommation sur une journée et une année et comparons-les aux caractéristiques de production des centrales actuelles (thermiques et nucléaires) et des énergies renouvelables (photovoltaïque et éolien).

Pour la commodité de l’exposé nous nous concentrerons sur la typologie de ces profils, sans prétendre à leur exactitude ni à leur variabilité dans le temps et dans l’espace national.

D’une journée à l’autre, d’une région à l’autre, les variations peuvent être sensiblement différentes, sollicitant réactivité dans la production et souplesse dans le réseau de distribution.

Pour répondre à la demande, la plupart des pays utilisent des centrales thermiques brûlant des carburants d’origines fossiles (houille, charbon, pétrole ou gaz) pour produire de l’électricité.

Les centrales thermiques permettent d’ajuster quasi instantanément la production à la consommation. Il suffit de moduler la « manette des gaz » comme on le fait sur scooter…

Suite à la crise pétrolière de 1973, la France a développé un important parc nucléaire qui assure les trois quarts de la production d’électricité. C’est un quasi-plafond, car cette technologie est trop peu modulable pour s’adapter aux variations de la demande.

Il faut donc une autre source de production d’électricité utilisée comme variable d’ajustement, comme le réseau hydraulique des barrages (énergie renouvelable, mais dont les sites sont déjà exploités) ou le photovoltaïque (dont le développement est encouragé par EDF auprès des particuliers).

L’avantage du photovoltaïque est d’être parfaitement prédictible. En effet les cellules solaires captent le rayonnement ultraviolet du soleil, qui n’est pas arrêté par les nuages. Elles produisent donc de l’électricité même par ciel couvert.

Par contre, elles ne fonctionnent pas la nuit et la production présente une forte dissymétrie saisonnière (beaucoup plus faible l’hiver que l’été, alors que les besoins sont à leur maximum). Cela en fait une source d’appoint pour le nucléaire (supplément de production aux heures de pointe de la journée) mais, structurellement, elle ne peut être une source autonome de flux tendu.

Il n’est pas non plus possible d’envisager une péréquation avec les pays voisins, la moitié du globe étant à tout moment dans l’obscurité.

L’on peut même prédire qu’à midi à Tahiti, le jour de Noël, plus de 95 % de la population mondiale sera dans le noir.

Le vent est la composante mécanique de l’énergie solaire. Il est la résultante de la différence de densité des masses d’air se trouvant à l’équateur et celles se trouvant aux pôles.

C’est une énergie capricieuse. Localement, le vent souffle parfois trop peu ou trop fort pour être exploité tous les jours. Mais, quand il n’y en a pas ici, il y en a à côté. Une péréquation est possible au plan régional.

Il y a du vent jour et nuit, partout dans le monde, à toutes les latitudes, toute l’année, été comme hiver (un peu plus l’hiver que l’été… ce qui correspond au profil de la demande). Cette énergie répond au mieux à la fourniture d’énergie en flux tendu pour répondre aux besoins à quelque heure de la journée et tout au long de l’année…

C’est structurellement l’énergie renouvelable la plus appropriée pour assurer l’autonomie énergétique et la neutralité climatique de la planète.

(Climat & Avenir : 16 novembre 2017)

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Une réponse à Adéquation des énergies renouvelables

  1. Erik dit :

    Le réchauffement climatique entraine une instabilité accrue de la météo avec des vents plus forts et instables. On peut supposé qu’une forte densité d’éolienne aurait une action stabilisatrice en récupérant cette énergie.
    Les anciens agriculteurs de mon village me disaient qu’avec la déforestation, le remembrement en supprimant les haies, on ressentait plus que dans le passé le vent à l’intérieur des terres.

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