Overblog Suivre ce blog
Administration Créer mon blog
26 septembre 2014 5 26 /09 /septembre /2014 12:17

26 Septembre 2014

L’un des objectifs de la transition énergétique est l’abandon progressif des carburants fossiles dans l’automobile, l’énergie étant alors fournie par de l’électricité verte ou par des biocarburants.

Le parc actuel automobile compte 31,5 millions de voitures particulières dont 19,1 millions équipées en Diesel ( 60,6% ).

Les parcours moyens annuels sont de 15 500 km pour le diesel et 8 200 pour les autres. L’ensemble consomme environ 29 Milliards de litres de super et/ou de gazole, représentant une énergie de 290 TWh .

Sur chaque litre de carburant l’Etat prélève 0,86 euro pour le super et 0,66 euro pour le gazole ( TICPE + TVA), pour un total de 20,7 Milliards d’euros par an.

Dans l’hypothèse d’une électrification totale du parc, la consommation énergétique serait divisée par 4,5 et serait alors de 64 TWh. ( 4,5 représente le rapport entre le rendement d’une motorisation électrique et son homologue thermique).

Sauf à renoncer au pactole de 20,7 Milliards, l’Etat devrait donc faire supporter ce prélèvement par l’électricité de rechargement des batteries. Chaque kWh devrait alors être taxé de 0,38 euro TTC supplémentaires.

Aujourd’hui le kWh « domestique » est facturé 8,25 cents HT, auxquels s’ajoutent 2,1 cents de taxes spécifiques ( TCFE, CSPE, CTA), pour un montant TTC de 10,35 cents Hors abonnement .

Dans l’hypothèse d’un parc de voitures particulières entièrement électriques le kWh « automobile » coûterait 48 cents TTC , soit près de cinq fois plus qu’aujourd’hui… Etonnant, non ?

Dans notre modèle fiscal en cours le carburant automobile a deux fonctions: fournir de l’énergie pour propulser les autos, et procurer des ressources au budget de l’Etat. Dans le futur, l’électricité devra ( elle doit déjà ) supporter les coûts du développement des énergies renouvelables ( Eolien et Solaire) et des moyens de compensation de l’intermittence. Elle ne pourra pas, en plus, supporter le report des taxes actuellement généreusement abondées par les consommateurs de super et le gazole.

Le modèle fiscal devra être changé.

En contrepartie la balance du commerce extérieur sera soulagée de 15 Milliards par an, montant des importations de produits pétroliers consommés par nos voitures.

Mais la fourniture des 64 TWh d’électricité de recharge des batteries nécessitera la construction, au choix, de:

- Six réacteurs nucléaires de 1500 MWe ( type EPR),

- Ou l’équivalent en centrales thermiques,

- Ou 4 000 éoliennes offshore de 6 MW avec les moyens de production de relève de l’intermittence.

Les centrales thermiques de relève de l’intermittence devront fonctionner avec des énergies renouvelables, c’est l’évidence même. ( A moins de faire comme les Allemands…) Mais quelles énergies renouvelables ? Certainement pas les biocarburants, sinon autant les mettre directement dans les voitures.

Reste le Biogaz, mais le malheureux aura fort à faire puisqu’on compte déjà sur lui pour assurer le chauffage des bâtiments en remplacement des fossiles précisément.

La résolution de l’équation de la transition énergétique relèverait-elle de la théorie du chaos ?

Repost 0
24 septembre 2014 3 24 /09 /septembre /2014 19:10

24 Août 2014

Que l’on décide de sortir du nucléaire ou d’y rester, les centrales existantes devront un jour ou l’autre être démantelées ( déconstruites jusqu’au niveau de l’herbe et stockage des déchets).

Ce problème du démantèlement dépasse le clivage habituel pour ou contre cette technologie, qui devient contingent devant l’énormité de l’entreprise à laquelle nos enfants et petits enfants seront conviés quoi qu’il arrive.

Le parc français actuel comprend 58 réacteurs en activité dont la date de mise en exploitation commerciale s’étend de 1977 à 2002. La durée d’exploitation avait été fixée initialement à 40 ans, ce qui entraînerait le calendrier d’arrêt définitif suivant:

5 entre 2017 et 2020

23 entre 2021 et 2025

20 entre 2026 et 2030

6 entre 2031 et 2035

4 entre 2036 et 2042

Ces échéances marquent le début des démantèlements, dont chacun peut durer entre une et deux décennies, voire davantage car chaque cas est particulier et l’expérience manque pour une évaluation juste.

Le programme de démantèlement mobilisera des sommes énormes sans retour sur investissement sinon l’acquisition d’un savoir-faire éventuellement valorisable au plan international.

Les opérations de démantèlement s’étendraient donc de 2017 à au moins 2060, dans l’hypothèse d’une sortie progressive du nucléaire. Il est évident que si la durée d’exploitation des centrales est prolongée de 10 ans, ce calendrier est à décaler de dix ans.

Cette opération est donc le cadeau empoisonné que nous laisserons en héritage à nos descendants, enfants, petits-enfants, arrière petits-enfants.

Dans l’hypothèse d’une poursuite du nucléaire, le démantèlement deviendrait alors une activité permanente s’étendant sur le prochain siècle et probablement au-delà.

A ce programme il faut bien sûr ajouter le démantèlement des installations anciennes actuellement arrêtées et « en cours » de déconstruction.

Il s’agit de 13 réacteurs de technologies diverses, la moitié d’entre eux d’une puissance comprise entre 500 et 1200 MWe. ( Chinon, St Laurent des eaux, Brennilis, le Bugey, Chooz, Marcoule ) Les autre sont de petites tailles, voire expérimentaux.

Un démantèlement se définit en trois niveaux:

Niveau 1:

Arrêt du réacteur et décharge du combustible. Opération couramment effectuée tous les dix-huit mois sur chaque réacteur pour changer une partie du combustible. Ne concerne donc pas le démantèlement proprement dit.

Niveau 2:

Déconstruction des bâtiments à l’exception de l’enceinte de confinement. Ne concerne que des matériaux non ou faiblement radioactifs.

Niveau 3:

Déconstruction de l’enceinte de confinement et du réacteur lui-même, et retour à l’herbe. C’est le cœur du sujet, là se trouvent les matériaux hautement radioactifs et de durée de vie très longue.

A ce niveau 3 il faut ajouter un niveau 4, qui concerne le stockage des déchets générés par le démantèlement de niveau 3.

Les niveaux 1 et 2, sont les moins problématiques et génèrent des déchets peu radioactifs, voire pas du tout. Il est évident que le véritable démantèlement commence au niveau 3. Aujourd’hui, aucun des 13 réacteurs arrêtés n’a encore atteint le niveau 3 car les démantèlements sont menés sans hâte excessive, on pourrait même dire en traînant les pieds.

L’une des raisons de ce manque d’empressement est l’absence de solution de stockage des déchets de haute activité sur des temps géologiques. ( Impossibilité d’exécuter le niveau 4). L’expérience du démantèlement fait défaut, d’autant plus que ces vieux réacteurs sont de technologies différentes de celles des réacteurs en activité, leur déconstruction n’apportera donc pas beaucoup d’informations utiles pour la suite.

Les autres pays sont dans la même situation.

Or tout cela est d’une importance primordiale pour l’évaluation du coût de ce fameux démantèlement, coût qui pèsera sur nos descendants.

Si le coût de la construction et le coût d’exploitation d’une installation nucléaire sont parfaitement connus (au moins des exploitants sinon du public), les coûts du démantèlement et du traitement et stockage des déchets sont parfaitement inconnus à ce jour. Pas plus que le montant des indemnisations à verser aux victimes d’une éventuelle catastrophe.

Ce n’est pas l’auteur de ces lignes qui l’affirme, mais bien la CNEF dans le compte-rendu N°32 de la réunion du 2 Avril 2014 de la Commission d’enquête relative aux coûts passés, présents et futurs de la filière nucléaire.

La CNEF est la Commission Nationale d’Evaluation du Financement des charges de démantèlement des INB (Installations Nucléaires de Base) et de gestion des combustibles usés et des déchets radioactifs.

Conscients de la charge que nous décidons de faire peser sur nos descendants, la moindre des choses est de prévoir les provisions suffisantes pour leur permettre d’y faire face. La CNEF est chargée entre autres de vérifier que les sommes provisionnées sont suffisantes, convenablement actualisées, qu’elles prennent en compte toutes les charges futures liées à la dénucléarisation, et qu’elles sont convenablement sécurisées.

Par convention les provisions sont à la charge des exploitants ( C’est curieux mais c’est ainsi), et les évaluations actuelles citées dans le document indiqué étaient de 38,3 Milliards à la fin 2013. Chiffre que l’on peut qualifier de fantaisiste eu égard à l’ignorance du coût réel d’opérations qui n’ont jamais encore été réalisées à ce jour, nous parlons du niveau 3 du démantèlement et du stockage réversible à long terme des déchets ( niveau 4).

A cette incertitude il faut ajouter celle du retrait ou non du nucléaire, dont dépendra très largement le coût des démantèlements-stockage.

Comme il est rappelé dans le rapport cité, les centrales nucléaires d’aujourd’hui ont coûté cher, mais au moins elles fournissent de l’électricité ! Alors que dans l’avenir, si le nucléaire est arrêté, nos descendants auront à supporter des dépenses colossales de démantèlement sans avoir en retour une rentabilité quelconque. Ils paieront pour l’électricité que nous aurons consommée !

Ceux qui trouvent normal d’avoir aujourd’hui un KWh à 12 centimes doivent comprendre que c’est grâce au report du coût réel sur nos descendants, du jamais vu dans l’Histoire !

Il est donc de notre responsabilité morale de laisser à nos petits-enfants de quoi traiter et neutraliser nos ordures. La tentation est grande de sous-évaluer le montant du désastre financier, car les provisions devront être imputées sur le tarif actuel de l’énergie.

Dans le document de référence d’EDF, cité dans le rapport du CNEF, on trouve les éléments suivants:

« Les provisions constituées par le Groupe ( EDF) pour les opérations de traitement du combustible usé et pour la gestion à long terme des déchets pourraient s’avérer insuffisantes… La déconstruction du parc nucléaire existant pourrait présenter des difficultés qui ne sont pas envisagées aujourd’hui ou s’avérer sensiblement plus coûteuses que ce qui est aujourd’hui prévu… Les actifs dédiés constitués par le Groupe pour couvrir les coûts de ses engagements de long terme dans le nucléaire ( déchets radioactifs et déconstruction) pourraient s’avérer insuffisants et entraîner des décaissements supplémentaires. »

Le rapport du CNEF ajoute:

« A-t-on bien évalué le taux d’actualisation et les provisions à faire ? Ces provisions sont-elles sécurisées ? . »

Il apparaît ainsi que ce problème de financement du démantèlement- stockage est en danger d’être largement sous-évalué, et donc de constituer une charge financière très lourde pour nos descendants, charge qui viendra s’ajouter à la dette publique dont la tendance est toujours à la hausse. ( La dette publique de la France, 2 000 Milliards aujourd’hui, s’accroît régulièrement de 100 Milliards par an et de 4,5 points de PIB/an depuis 2007).

Nos descendants sont donc condamnés à la triple peine:

- Une dette publique colossale qu’ils devront supporter pour éviter le défaut de l’Etat.

- Des dépenses tout aussi colossales pour assurer le démantèlement d’installations devenues non productives, et la gestion des déchets résultant de quarante ans de pratiques irresponsables.

- Des travaux de mitigation des conséquences du réchauffement climatique lié à nos pratiques énergétiques insouciantes.

Craignons qu’ils ne s’avisent de nous demander des comptes ou pire, que le démantèlement soit négligé faute de moyens financiers.

Un démantèlement négligé conduirait à terme à une situation dramatique: Sous l’effet des dégradations dues au vieillissement, à l’érosion, à l’oxydation, au lessivage par les pluies, au gel, la pollution radioactive s’étendrait à des zones de plus en plus larges, aux nappes phréatiques, aux cours d’eau, jusqu’à l’océan. Notre pays deviendrait alors une poubelle nucléaire en partie inhabitable.

Que ce triste scénario risque de se produire dans deux ou trois siècles n’enlève rien à notre responsabilité immédiate qui demeure en premier lieu d’assurer la pérennité de notre espèce et son développement harmonieux.

Mais que pèse la morale en face de la cotation du CAC 40 ?

Repost 0
23 septembre 2014 2 23 /09 /septembre /2014 19:08

23 Septembre 2014

Les meilleurs résultats sont souvent issus d’un compromis.

Entre le choix du tout électrique et du tout thermique pour l’automobile de demain, le bon sens suggère d’assurer la transition en les faisant travailler ensemble, au moins tant que la technologie des batteries n’aura pas progressé significativement et tant que les infrastructures publiques de rechargement ne seront pas concrétisées, ce qui peut nous mener jusqu’en 2030.

Une voiture tout électrique parcourt en usage normal environ 150 km avec 20 kWh, soit une consommation de 13 kWh pour 100 km environ.

Un modèle à moteur thermique de poids et de dimensions équivalents consomme pour le même usage environ 6 litres pour 100 km.Le PCI du carburant pétrolier étant de 10 kWh/L , la consommation est de 60 kWh pour 100 km, soit 4,6 fois plus que l’homologue électrique.

Cette énorme différence mérite que l’on s’y intéresse de près.

Le rendement de la voiture tout électrique est d’environ 70% si l’on tient compte des pertes à la charge et de l’usage d’une électricité verte. ( Il en irait tout autrement dans le cas d’une électricité fabriquée par une centrale thermique bien évidemment).

Il s’agit d’une valeur moyenne car deux paramètres importants sont imprévisibles:

la récupération d’énergie au freinage et la consommation d’énergie de climatisation, qui dépendent des conditions d’utilisation et du climat.

Le rendement moyen de la voiture thermique, 4,6 fois plus faible, est de l’ordre de 15 %. Nous sommes loin des 33% autorisés par les lois de la thermodynamique, ceci est dû aux très mauvaises conditions d’utilisation du moteur thermique, dont le régime et le taux de charge sont très variables.

Pour retrouver un rendement voisin de 30%, le moteur thermique devrait être utilisé à régime et charge constants permettant l’optimisation de la gestion. Ceci est possible en confiant la propulsion à un (ou des) moteur(s) électrique(s), et à un moteur thermique la charge de la batterie tampon. Dans ces conditions le rendement Moteur thermique + batterie + moteur électrique pourrait atteindre 22 à 23%. L’économie énergétique globale réalisée en passant de 15% à 23% n’est pas négligeable mais pas spectaculaire. (Un tel rendement pourrait être obtenu avec le seul moteur thermique utilisé convenablement avec une transmission automatique à faibles pertes bien gérée).

Cette solution n’a de réel intérêt que par la possibilité de circuler en agglomération sur l’énergie de la seule batterie, donc sans émettre de CO2, ni d’oxydes d’Azote ou de nanoparticules, tout en gardant le bénéfice d’une autonomie « normale » avec une consommation de carburant légèrement réduite par rapport à un moteur thermique seul.

L’autre solution consiste à utiliser le moteur thermique additionnel non pas comme un simple auxiliaire de recharge de batterie ( prolongateur d’autonomie) mais comme participant activement à la propulsion du véhicule.

Cette solution se constate par exemple sur la nouvelle VW Golf GTE:

Type PHEV ( Plug-in Hybrid Electrique Vehicle).

Moteur électrique de 75 kW ( 102 CV)

Moteur thermique de 1,4 L ( 150 CV)

Double embrayage et boîte 6 rapports.

Batterie de 8,8 kWh.

Poids 1 524 kg !

L’autonomie en mode électrique seul est de 50 km environ, en rapport avec la capacité de batterie limitée par le surpoids acceptable.

La consommation sur ce type de véhicule dépend essentiellement de l’usage:

Pour des parcours inférieurs à 50 km en mode électrique la consommation se réduit à l’électricité de recharge de la batterie sur une prise ordinaire 240V (8A pendant 4 heures), ce qui fait 1 euro/100 km au tarif domestique actuel.

Contre 9 euro/100 km pour une voiture équivalente à moteur thermique, l’économie est spectaculaire.

Pour la recharge de batterie nous parlons d’électricité verte bien entendu…Il serait malséant et absurde d’utiliser autre chose.

Par contre pour des parcours de longue distance c’est le moteur thermique qui sera utilisé principalement, la consommation étant alors supérieure à celle d’un modèle classique thermique à cause du poids plus important à traîner (près de 300 kg de handicap).

L’intérêt de ce type de véhicule se mesure donc à l’usage qui en sera fait par son propriétaire et à l’importance accordée à la possibilité de rouler en agglomération sans émettre de CO2, d’oxydes d’Azote ou de nanoparticules. Ce dernier point pouvant devenir prépondérant si la règlementation devient plus sévère en matière de pollution.

L’accouplement du moteur thermique et du moteur électrique génère donc un objet qui peut être la meilleure ou la pire des choses selon l’usage envisagé. Cet OGM automobile sera confronté à un environnement évolutif et en particulier à certains paramètres peu prévisibles aujourd’hui:

- Règlementation anti pollution entraînant des restrictions de circulation en agglomération pour certains véhicules.

- Evolution du prix des carburants pétroliers.

- Evolution du prix de l’électricité verte .

- Charge de la CSPE sur la facture électrique.

- Tarification progressive de l’électricité.

- Taxe Carbone.

- Bonus-malus.

- Développement d’infrastructures de rechargement.

- Etc…

Toutes choses dont l’évolution nous est parfaitement inconnue aujourd’hui, hélas pour les prévisionnistes qui devront une fois de plus faire appel aux bons offices de madame Irma. Le modèle automobile devra s’adapter à ce changement d’environnement et telle solution optimale en 2015 sera peut-être hors sujet en 2025.

L’environnement technologique évolue également, notamment dans le secteur des batteries et dans celui des moteurs thermiques dont la technique est « revisitée » pour en tirer le maximum.

Le moteur thermique et le moteur électrique sont donc condamnés à tirer la même charrette, mais leurs rôles respectifs restent très indéterminés face à un environnement des plus incertains.

Un scénario qui ne manquera pas de nombreux rebondissements.

Repost 0
21 septembre 2014 7 21 /09 /septembre /2014 18:46

21 Septembre 2014

En ce début de XXI è siècle l’automobile semblait avoir atteint sa maturité. Un concept mécanique universellement adopté, avec des différences mineures davantage motivées par les nécessités du marketing que par les exigences de l’usage de l’engin.

L’utilisation généralisée du moteur thermique à quatre temps n’a laissé que peu de place à l’originalité, sinon du côté de la sécurité et du confort:

Direction assistée progressive, boîte automatique, freins à disques, ABS, différentiel autobloquant, climatisation bi zones, airbags, essuie-glaces automatiques, pot catalytique, sièges électriques à mémoire, vitres électriques, rétroviseurs chauffants électrique, radar de recul, injection directe, allumage cartographique, moteur multi soupapes, gestion à microprocesseur, régulateur de vitesse, etc… Tout cela existait déjà il y a vingt-cinq ans, le seul progrès ayant été leur démocratisation.

Et puis sont arrivées les menaces conjuguées de l’épuisement des énergies fossiles et du réchauffement climatique. Les ingénieurs ont été sommés de revoir leur copie et de trouver des motorisations originales capables d’apporter des solutions à ces deux problèmes. Pour faire bonne mesure les autorités ont ajouté une contrainte supplémentaire: réduire considérablement les émissions de polluants sous peine de voir les véhicules non conformes rejetés hors des agglomérations.

Qu’à cela ne tienne ont répondu les ingénieurs, supprimer les émissions de CO2 et les polluants d’échappement, et s’affranchir de la pénurie de carburants fossiles, c’est facile, il suffit de remplacer les moteurs thermiques par des moteurs électriques. D’autant plus que l’on sait maintenant fabriquer de l’électricité avec du vent, du soleil, et de l’eau, et que la technologie des batteries semble avoir atteint un niveau convenable, du moins acceptable faute de mieux.

D’ailleurs ce Gouvernement ne vient-il pas d’annoncer l’installation prochaine de sept millions de bornes de rechargement des batteries ?

Et pour les applications spécifiques qui requièrent du carburant liquide, on sait également fabriquer des carburants renouvelables.

Oui mais,

Les menaces en question ne sont jusqu’à présent que des menaces verbales, le super et le gazole sont toujours disponibles en quantités illimitées et pour un coût encore gérable, et les automobiles polluantes sont toujours autorisées à rouler en ville, le simulacre de contrôle technique étant parfaitement inefficace sur ce plan.

Aucune contrainte impérieuse ne pèse donc aujourd’hui sur les constructeurs ou les usagers, qui serait de nature à imposer aux uns et/ou aux autres un choix technologique nouveau forcément fort onéreux et déstabilisant pour un secteur déjà vulnérable car soumis à la concurrence mondiale. Tant que durera cette situation de tolérance tacite des autorités régulatrices, la transition vers l’électrique ne pourra reposer que sur des arguments de marketing souvent discutables, en tout cas insuffisants pour provoquer un mouvement de masse.

D’autant plus que par ailleurs les constructeurs rivalisent d’ingéniosité pour proposer des modèles « classiques » à moteurs thermiques conformes aux dernières normes anti-pollution, peu gourmands en carburant selon les catalogues, et extrêmement discrets quant aux émissions de CO2.

Certains bénéficient même d’un « bonus » !!!

Face à la nécessité de convaincre, voire de séduire les clients, les constructeurs désireux de lancer le marché de l’électrique ( Il faut bien justifier les aides de l’Etat octroyées aux études) proposent une grande diversité de produits parmi lesquels l’usager moyen est bien en peine de faire un choix raisonné.

Entre EV, HEV, PHEV, montage série ou parallèle, et autres prolongateurs d’autonomie, avec même parfois une pile à Hydrogène, voire de l’air comprimé, l’usager non ingénieur ne sait plus si on veut lui vendre une auto, une usine à gaz ou un couteau suisse.

Et parfois même dans la boutique voisine on lui vante les avantages d’un superbe 4 x 4 ( pardon, un SUV) Diesel en lui garantissant une consommation d’oiseau et la conformité aux normes en vigueur !!!. Tout au plus il lui sera imposé un « malus » bien vite neutralisé par un « avantage client » compensateur et le bonus d’une TICPE toujours bonne fille pour le diésel.

La voiture électrique pourra donc attendre, en espérant des éclaircissements sur la politique énergétique du Gouvernement, qui semble cultiver la procrastination en la matière ( et en bien d’autres hélas…).

A ces incertitudes s’ajoutent des inconnues telles que le prix du carburant électrique qui sera distribué sur les bornes publiques de recharge rapide, et la politique fiscale concernant la TICPE transférée sur l’électrique!

Nous devons donc nous attendre à vivre une période automobilistique assez nébuleuse au cours de laquelle se côtoieront une grande variété de concepts, certains à la limite de l’improbable, période caractérisée par une abondance d’offres diverses fréquemment renouvelées.

Tel modèle acquis aujourd’hui se trouvera atteint d’obsolescence au bout de quelques années et invendable sur le marché de l’occasion, mettant son propriétaire à la merci du concessionnaire de la marque pour une reprise problématique conditionnée par l’achat d’un autre véhicule neuf encore plus exotique. Une raison supplémentaire de différer l’achat d’un engin qui pourrait se révéler un mouton à cinq pattes.

Pour faire bouger les lignes on ne peut agir que sur deux leviers: Taxer lourdement les carburants fossiles pour dissuader l’acheteur de choisir cette option. Et/ou agir par le biais de la règlementation sur les émissions de CO2, d’Oxydes d’Azote et de nanoparticules pour interdire l’accès des agglomérations aux véhicules à moteurs thermiques.

Le Gouvernement n’est pas pressé de recourir à de telles mesures très impopulaires et de nature à lui faire perdre en plus le bénéfice des taxes sur ces mêmes carburants qu’il voudrait éliminer. Quant au transfert de ces taxes sur l’électricité des voitures électriques, il n’y faut même pas penser, le kWh électrique domestique est déjà au même prix que le kWh de gazole (12 cents).

Le consommateur tombera de haut quand il aura à payer le juste prix pour remplir sa batterie des précieux KWh prélevés sur une borne d’autoroute concédée à une entreprise privée qui n’aura que faire d’un tarif « social » de l’électricité.

Pour populariser le concept de voiture électrique le Gouvernement devra tâcher d’apporter un peu de clarté dans ce secteur qui est pour le moment une foire d’empoigne peu propice à motiver les futurs éventuels acheteurs.

Qu’il est donc difficile d’être vertueux en ce bas monde !

Repost 0
16 septembre 2014 2 16 /09 /septembre /2014 11:54

16 Septembre 2014

« Economisons l’énergie »,

c’est le mot d’ordre sur lequel est bâtie la politique de transition énergétique de ce Gouvernement. On aurait pu ajouter: « le reste vous sera donné par surcroît » pour paraphraser qui vous savez.

Dans sa simplicité, que d’aucuns pourraient prendre pour de la naïveté, cet ordre de bataille pointe un défaut réel de notre société, le gaspillage des ressources de la planète, et particulièrement les réserves non renouvelables de produits énergétiques.

Aujourd’hui notre consommation d’énergie finale est de 160 Mtep, qui se répartissent à peu près ainsi:

- Résidentiel-Tertiaire: 65 Mtep

- Transports: 55 Mtep

- Industrie: 25 Mtep

- Sidérurgie: 9 Mtep -

Agriculture: 6 Mtep

75% de cette énergie est consommée par les secteur Résidentiel-Tertiaire et les transports. C’est donc à priori là qu’il faut chercher les économies.

Les transports, auxquels il faut ajouter les engins de chantiers et de manutention, utilisent très majoritairement des carburants fossiles dans des moteurs thermiques dont le rendement moyen d’usage ne dépasse pas 15 à 20%

(Oublions les 35 à 40% cités dans la littérature, et qui ne reflètent que des performances de laboratoires dans des conditions optimales jamais réunies sur le terrain).

Le passage à la traction électrique permettrait de quadrupler ce rendement, et donc d’économiser 40 Mtep, soit déjà 25 % de l’énergie finale (Référence 2012).

A condition bien entendu de se procurer l’électricité nécessaire à partir de sources renouvelables, ce qui représente tout de même 200 TWh, à ajouter à la consommation électrique classique qui est de 440 TWh actuellement.

Voyons ce qu’il en est pour le Résidentiel-Tertiaire:

Ces deux secteurs utilisent tout les types d’énergies réparties ainsi:

- Electricité: 25 Mtep ( Dont la moitié en chauffage/climatisation)

- Gaz: 22 Mtep

- Fuel: 12 Mtep

- ENRT + Déchets: 6 Mtep

Pour un total de 65 Mtep.

Les usages sont les suivants:

- Chauffage / Climatisation: 45 Mtep

- Electricité spécifique: 12 Mtep

- ECS et cuisson: 8 Mtep

Le poste Chauffage /Climatisation est de très loin le plus gros consommateur, c’est aussi le plus important gisement d’économies d’énergie.

Une rénovation thermique des bâtiments et la généralisation des chauffe-eau solaires et des pompes à chaleur permettrait d’économiser 35 à 40 Mtep, ce qui porterait l’économie totale au voisinage de 50%, objectif proposé par le Gouvernement pour l’horizon 2050. L’objectif de 50% de réduction de la consommation d’énergie finale n’est donc pas fantaisiste dans la mesure où il pourrait être atteint en mettant en œuvre des technologies déjà existantes.

Mais la mise en œuvre de ce programme implique un changement de modèle économique d’une si grande ampleur et des investissements si considérables que l’aspect technologique devient un problème mineur devant la dimension socio économique du challenge. La réalisation de cet objectif implique la mise en œuvre de plusieurs programmes industriels dont chacun devra disposer des moyens financiers nécessaires:

- Généralisation de la motorisation électrique dans le secteur des transports, avec les infrastructures adéquates et les moyens de production de l’électricité verte incluant le stockage.

- Rénovation thermique de tous les bâtiments selon les normes BBC.

- Développement des moyens de production d’électricité verte destinée à prendre le relais de l’électronucléaire à partir de 2025 dans l’hypothèse d’un retrait.

Tout cela devant être développé dans un cadre international, le marché intérieur n’étant pas suffisant pour rentabiliser les investissements nécessaires, et un changement de modèle économique ne pouvant être viable qu’à l’échelle au moins européenne.

Le coût de l’ensemble de ces programmes ne saurait être inférieur à 100 Milliards par an pour la France, sur une durée de quatre ou cinq décennies, et probablement davantage si l’on inclut l’activité électro nucléaire, qu’il s’agisse de poursuite ou de démantèlement.

Qui paiera ?

Vous et moi sommes conviés à participer à la fête, et à casser notre tirelire pour les actions citoyennes propres à concrétiser le futur énergétique éco responsable:

- Les propriétaires d’un logement ou d’un local à vocation tertiaire seront fermement incités à investir dans une rénovation thermique profonde et à installer des moyens de chauffage-climatisation de grande efficacité énergétique. ( Compter 50 000 euros par opération, soit 1 500 Milliards pour 30 millions de bâtiments à traiter).

- Les usagers particuliers seront priés de remplacer leur voiture puante par un modèle électrique ou hybride . ( Compter 20 000 euros par voiture, soit 600 Milliards pour 30 millions de véhicules !).

- Les consommateurs voudront bien accepter de « légères » augmentations du coût des énergies de réseaux et des taxes afférentes. ( Compter entre 100 et 200 Milliards de plus).

- Les entreprises de transports seront tenues de remplacer leurs camions et autres engins par des modèles fonctionnant à l’électricité.

Etc…

Cette avalanche de Milliards doit être nuancée par l’étalement de la dépense dans le temps (une cinquantaine d’années) et un retour sur investissement grâce aux économies d’énergie réalisées.

Prenons l’exemple d’une maison de 100 m2 bâtie dans les années soixante avec un coefficient énergétique de 300 KWh/m2/an. C’est le cas typique d’une « passoire thermique », hélas fréquent. La dépense énergétique annuelle de chauffage est donc de 30 MWh, soit 2400 euros au tarif public actuel du gaz naturel en intégrant les taxes.

Grâce à des travaux de rénovation thermique ( Toiture, murs, ouvertures, chaudière, chauffe-eau solaire, ) d’un montant de 50 000 euros, le coefficient énergétique est ramené à 50 KWh/m2/an (norme RT 2012). La dépense de chauffage se réduit donc à 400 euros/an, soit une économie annuelle de 2 000 euros (en monnaie actuelle).

Dans l’hypothèse où le prêt est remboursé par les économies d’énergie constatées au temps zéro, la dette sera éteinte au bout de 25 ans s’il s’agit d’un prêt à taux zéro, et de 30 ans ou plus s’il s’agit d’un prêt classique.

Mais, selon toutes probabilités, le prix du gaz et/ou du fuel va augmenter dans l’avenir et l’économie « actualisée » va elle aussi augmenter en proportion de l’augmentation du prix de l’énergie à laquelle on échappera grâce aux travaux réalisés.

L’affaire se révélera alors très rentable pour l’usager qui pourra se réjouir d’avoir réalisé un bon placement. Reste maintenant à trouver un organisme de prêt qui consente à cet arrangement, et c’est là qu’intervient le Gouvernement. Il s’agit tout de même de montants de l’ordre de 40 Milliards par an pendant 35 ans ( pour atteindre 2050) !!!

Les banques vont se mettre aux abonnés absents car un prêt aussi long remboursé sur des économies hypothétiques, ce n’est pas leur tasse de thé.

C’est donc au Gouvernement de faire preuve d’imagination pour nous montrer qu’il est capable de créativité en matière financière.

N’est-ce pas au pied du mur que l’on voit le maçon ?

Pour ce qui concerne le passage à la voiture électrique, les choses sont relativement plus simples. La durée de vie moyenne d’une automobile étant de 20 ans ( 5 ans en première main et 15 ans en occasion) le parc sera naturellement entièrement renouvelé à l’horizon 2050 et même avant.

Il ne tient qu’au Gouvernement d’inciter les usagers à acheter des véhicules électriques en impulsant un programme d’infrastructures adéquates et en mettant en place un ensemble de mesures réglementaires et fiscales de nature à orienter les choix. On pense notamment aux taxes sur les carburants, particulièrement le diesel, à la taxe carbone, à l’installation de bornes de rechargement, à une politique volontariste de tarification de l’électricité pour les transports, de respect des réglementations sur la pollution de l’air dans les agglomérations, et bien d’autres dispositions que seul l’Etat est en mesure d’imposer.

Mais il est évident que l’on ne peut imaginer une telle politique d’électrification qui ne concernerait que la France, alors que les autres pays européens continueraient à commercialiser des véhicules classiques. Le déséquilibre commercial serait insoutenable, et les constructeurs français rapidement mis en difficulté. On assisterait alors à un remake de la farce des panneaux solaires chinois de sinistre mémoire.

Là encore les Etats ont un rôle majeur à jouer pour que cette mutation puisse s’effectuer sans mettre en péril un outil industriel déjà bien menacé.

Le cas des transports de marchandise est plus compliqué, d’abord en raison de la difficulté technologique (L’électrification d’un camion de plusieurs dizaines de tonnes n’est pas chose possible aujourd’hui), et aussi de la nécessité absolue d’internationaliser l’opération…

Il apparaît ainsi que les Etats ont un rôle clé à jouer dans cette éventuelle mutation vers l’électricité, et que les problèmes à résoudre sont transnationaux. Peut-être faudra-t-il se contenter d’objectifs plus modestes mais aussi plus raisonnables, ne remettant pas en question l’ensemble des infrastructures et de notre modèle économique si fragile.

Quoiqu’il en soit, le Gouvernement ne doit pas compter s’en tirer avec de belles annonces d’objectifs de transition énergétique. Il doit maintenant prouver qu’il est capable de mettre en place les outils réglementaires, financiers et fiscaux susceptibles de permettre à cette transition de s’effectuer sans catastrophe socio économique.

Ou bien cesser de nous rebattre les oreilles avec des projets grandioses parfaitement insoutenables eu égard à notre situation économique actuelle, et s’occuper plutôt de gérer une crise dont les victimes sont de jour en jour plus nombreuses.

Lorsqu’un bateau coule il faut s’occuper à colmater les voies d’eau plutôt que discuter pour savoir de quelle couleur on doit repeindre la coque…

Repost 0
11 septembre 2014 4 11 /09 /septembre /2014 03:29

11 Septembre 2014

La voiture électrique a donc le vent en poupe. En Juin la Ministre alors en charge de la chose nous a promis entre autres un nombre impressionnant de bornes de recharge pour 2030, ce dont on ne peut que se féliciter, au moins à première vue.

Mais au fait de quelle voiture électrique parlons-nous ?

Ce marché naissant est partagé entre deux tendances, pour ne pas dire deux sectes:

- Le tout électrique, qui rejette l’idée de faire appel à un moteur thermique auxiliaire pour prendre le relais lorsque la batterie est vide.

- L’hybride, qui considère inévitable le recours à cet auxiliaire thermique.

Les tenants du concept tout électrique pur et dur mettent en avant l’avantage de la simplicité et donc l’assurance d’un coût réduit par rapport à l’hybride parfois proche de l’usine à gaz. Cet argument économique un peu sommaire est très discutable car si l’électricité est la seule source d’énergie du véhicule, la batterie doit être énorme pour assurer un minimum d’autonomie, le différentiel de prix étant alors supporté par cet organe très cher et dont la durée de vie est notoirement inférieure à celle du véhicule, ce qui résultera en une forte décote à la revente.

Dans l’état actuel de la technologie des batteries Lithium-ion une voiture moyenne aura une réserve de 20 KWh environ ( c’est le cas de la ZOE Renault par exemple), ce qui limitera son autonomie aux fameux 150 km. La modestie de cette réserve d’énergie est due à la nécessité de limiter le poids de la batterie à 300 kg , soit le poids de quatre personnes tout de même ! Et n’oublions pas qu’en hiver il faut chauffer l’habitacle, et le refroidir en été, ce qui requiert une autre source d’énergie si l’on veut éviter d’avoir à choisir entre l’autonomie et la survie des occupants aux rigueurs du climat.

Le coût devient alors extrêmement élevé, voire même supérieur à celui de l’ hybride (L’astuce de la location de la batterie ne change rien à son coût global, il ne fait que l’étaler dans le temps).

Une autonomie limitée à 150 km impose à l’électrique de « refaire le plein » cinq ou six fois plus souvent que le modèle thermique équivalent, et davantage bien sûr si la batterie doit également assurer la climatisation. Pour parcourir de longues distances un réseau dense de bornes de rechargement rapide est donc indispensable sous peine de dissuader l’automobiliste moyen qui restera fidèle au thermique ou passera à l’hybride.

Personne n’accepterait de perdre six à huit heures (!), pas même une heure, sur la route pour recharger sur une prise poussive. ( le marché actuel confirme cette tendance, les ventes portent essentiellement sur l’hybride, ce qui rassure quant au bon sens des utilisateurs).

La voiture électrique ne pourra donc entreprendre des déplacements de plusieurs centaines de kilomètres qu’à la condition de pouvoir recharger la batterie avant la panne « sèche » , soit au moins six fois pour un parcours de 700 kms par exemple. ( Aujourd’hui, avec un moteur thermique, un tel parcours est accompli sans avoir à refaire le plein).

Ces multiples arrêts ne sont tolérables qu’à la condition de perdre le moins de temps possible à chaque rechargement. Il est donc admis que les infrastructures à construire devront offrir un service de recharge rapide, typiquement cinq minutes pour 20 kWh. ( Cinq minutes de connexion pour le transfert d’énergie, auxquelles il faudra ajouter cinq à dix minutes de temps mort constitués de l’attente d’une borne libre, des manipulations, du paiement, et de la rupture de continuité du parcours).

20 kWh en cinq minutes correspondent à une puissance d’environ 0,3MW (Mégawatt !) en tenant compte du rendement de l’installation de charge. (On admet implicitement que la batterie supportera ce régime sans se détériorer ou exploser, cela va sans dire !).

Pour se faire une idée de ce que représente 0,3 MW il suffit de se reporter à la puissance d’une installation domestique « confortable » de 12 KVA, soit 0,012 MW, vingt-cinq fois moins qu’une recharge rapide de batterie !

Une recharge rapide absorbera donc une puissance égale à la puissance max souscrite de 25 logements, et 50 logements si l’on considère la puissance moyenne appelée. Quand on sait que les puissances de pointe appelées sur le réseau sont le souci numéro un de EDF, on imagine sans peine leur inquiétude.

On est en droit d’imaginer à terme, en cas de succès du véhicule tout électrique (on peut rêver), un parc de 20 millions d’engins de ce type à l’horizon 2050, soit 50% du parc à cette échéance. ( Le parc actuel français compte déjà 35 millions de voitures).

Sur la base du kilométrage annuel moyen actuel de 12 500 km, un véhicule électrique devra recharger sa batterie au moins 85 fois par an en moyenne. Pour l’ensemble du parc électrique éventuel de 20 millions de voitures, le réseau devra donc assurer 1,7 Milliards de recharges annuelles !

La durée postulée de chaque recharge rapide étant de 5 minutes, et le nombre d’heures « ouvrables » des postes de recharge étant de l’ordre de 6000 par an (les automobilistes dorment de temps en temps), il y a donc 72 000 tranches de cinq minutes disponibles. Dans le cas idéal d’une répartition homogène du temps, il y aurait donc 23600 batteries simultanément en charge sur le réseau en permanence !

Ce qui représente une puissance appelée de près de 7 GW, soit la puissance de 8 électro générateurs de 900 MW, dans le cas idéal.

En fait la répartition homogène des recharges est une hypothèse théorique. Dans la pratique il y aura bien sûr des « heures de pointe » et l’ont pourra avoir plusieurs centaines de milliers de batteries tentant de se recharger simultanément certains jours à certaines heures.

La puissance instantanée de la totalité du parc électrique français sera incapable de fournir cette demande !

Et il ne s’agit « que » de 50% du parc de voitures particulières… Il y a là, pour le moins, un « petit » problème d’ailleurs pris en compte par EDF qui a déjà tiré le signal d’alarme et souhaite que le mode « recharge rapide » soit réservé aux usages exceptionnels.

On les comprend, mais il faudrait en informer Madame la Ministre ( ou Monsieur le Ministre selon le moment), qui semble n’avoir pas intégré cette difficulté…

Le diable se cache toujours dans les détails, dit-on. Et un Ministre n’a pas le temps de s’occuper des détails…

Pour garantir l’accès à ces puissances énormes pour le rechargement des batteries, il faudrait impérativement stocker l’électricité exactement comme aujourd’hui on stocke le carburant dans des cuves.

Ce problème souligne, s’il en était besoin, l’importance essentielle du stockage de l’électricité, déjà mis en évidence à propos de l’éolien et du photovoltaïque.

Le passage à la voiture tout électrique représenterait donc un saut technologique dont les conséquences ne sont pas toujours bien évaluées. ( En fait si, elles sont bien évaluées, mais pas par les bonnes personnes…).

Il est donc plus que probable que la voiture tout électrique est à oublier pour les longs parcours. Et sauf à imposer à l’usager l’achat de deux véhicules, l’un pour la ville et l’autre pour les voyages, ce qui paraît assez invraisemblable, il faudra se rabattre sur l’hybride.

Au moment où l’on lance une grande chasse au gaspillage d’électricité, on peut se demander s’il est bien judicieux de lancer en parallèle un programme de développement de la voiture tout électrique, tout en projetant une réduction de la production électronucléaire. Cherchez l’erreur…

Face à ce problème de recharge rapide, le clan des hybrides accroît le nombre de ses adeptes et semble conforter ses positions.

L’idée d’assurer sa sécurité en portant à la fois des ceintures et des bretelles est vieille comme le monde et a fait la preuve de son efficacité, malgré les quolibets des bons esprits. Les biocarburants et le biogaz étant dans le futur des alternatives crédibles aux sources d’énergie non renouvelables, il paraît logique de les associer au moteur électrique dont les vertus d’efficacité ne sont plus à démontrer.

La batterie serait alors non plus le cœur du véhicule mais un simple auxiliaire pouvant à l’occasion prendre le relais du moteur thermique dans les circonstances exigeant une pollution minimale, notamment en ville. Une batterie de 5 kWh suffirait à cette fonction. Le poids et le surcoût du moteur thermique seraient largement compensés par le gain réalisé sur la batterie dont le poids passerait de 300 kg à moins de 50 kg, son coût étant réduit dans les mêmes proportions.

Le problème des bornes de recharge serait considérablement simplifié, voire même supprimé, puisque le moteur thermique pourrait recharger lui-même la batterie, qui de toutes façons resterait rechargeable sur un simple réseau domestique, à un niveau de puissance appelée supportable puisque le mode « charge rapide » ne serait pas nécessaire et que la capacité à recharger est faible.

Aujourd’hui le parc de 35 millions de voitures particulières consomme environ 29 millions de mètres cubes de carburant, d’une valeur énergétique de 23 Mtep, ou encore 270 TWh.

Ce carburant est essentiellement d’origine fossile, avec une faible part de Bio incorporé ( Quelques % , avec un tassement de la demande).

Avec la version hybride à deux litres aux cent km (Chère à Mr. Montebourg), la consommation serait divisée par trois, soit 10 millions de m3, ce qui correspond à environ 7,7 Mtep d’énergie, ou encore 90 TWh , auxquels il faudrait ajouter l’électricité complémentaire pour la recharge de la batterie.

Le carburant utilisé serait évidemment bio et l’électricité de complément serait de sources renouvelables, cela va de soi.

En France la consommation de biocarburants a été de 2,7 Mtep en 2013, ce qui représente environ 12% du total de la consommation actuelle, mais cette part pourrait atteindre 100 % en 2050 sur un parc entièrement hybride, avec une production de 7,7 Mtep de biocarburants.

Une croissance de 4% par an de la production de ces carburants renouvelables suffirait à atteindre cet objectif.

Nous parlons ici des biocarburants de troisième génération, qui n’entrent pas en conflit avec les cultures alimentaires.

La compétition entre véhicule tout électrique et véhicule hybride se règlera sur le terrain, avec pour arbitres d’une part EDF qui contrôlera la puissance maximale concédée à la recharge rapide, et d’autre part les distributeurs du précieux fluide aux bornes de puissance avec un tarif du KWh qui risque d’en faire réfléchir plus d’un. Sans oublier l’Etat qui ne manquera pas d’appliquer la CSPE à l’électricité des voitures afin de récupérer ce qu’il aura perdu sur le super et le gazole en perte de vitesse, et qui décidera ou pas de rendre effectif le règlement antipollution dans les agglomérations. L’Europe aura aussi son mot à dire dans la mise en œuvre de la taxe carbone, et le prix du baril de pétrole restera en fin de compte le maître de ce ballet.

Seule Madame Irma pourrait lire dans sa boule de cristal l’avenir énergétique de la bagnole…

Repost 0
14 juin 2014 6 14 /06 /juin /2014 15:17

14 Juin 2014

« Le Président de la République a confirmé l’engagement de réduire de 75% à 50% la part du nucléaire dans la production d’électricité à l’horizon 2025. »

Cette annonce est évidemment dépourvue de sens si elle n’est pas complétée par l’indication de la production électrique à laquelle elle se rapporte.

Aujourd’hui la production annuelle d’électricité est de 500 TWh, dont 375 TWh de nucléaire ( 75%).

Beaucoup de facteurs incontrôlables interviennent dans l’évolution de la consommation d’électricité, et donc aussi de la production si l’on considère une balance import-export à peu près équilibrée.

2025 c’est demain matin.

Dix ans ne suffisent pas à bouleverser des habitudes de consommation. On peut penser que le taux de croissance de la population et du nombre de ménages, de leur équipement électroménager, audiovisuel, informatique et de communication, et le développement de la voiture électrique, contribueront à une augmentation de la consommation électrique, alors que l’abandon progressif du chauffage-climatisation électrique au profit du Gaz ou des réseaux de chaleur urbains, et l’amélioration de l’efficacité énergétique en général, auront l’effet inverse.

L’hypothèse d’une consommation constante est donc raisonnable, en sachant que la réalité pourra être très différente.

Si nous retenons pour 2025 une consommation-production de 500 TWh, le nucléaire ramené à 50% verrait donc sa part tomber de 375 à 250 TWh.

Une coupe de 125 TWh dans la production nucléaire correspond à l’arrêt de 21 tranches de 900 MW.

Dans l’hypothèse, soutenue par certains, d’une réduction globale de la consommation, il faudrait arrêter davantage de réacteurs pour atteindre les 50%.

Sachant que l’arrêt d’une tranche doit être immédiatement suivi de la mise en route de son démantèlement ( pour des raisons de sureté que nous avons déjà exposées dans un article précédent), une telle coupe claire, 36% du parc, doit être préparée longtemps à l’avance compte tenu de l’énorme travail que représente ce programme d’arrêt-démantèlement.

Il n’existe aucune trace de ce programme de préparation aux démantèlement: formation des équipes, acquisition des compétences, procédures d’enfouissement des déchets, reconversion des personnels d’exploitation, etc…

Comme nous l’avons déjà vu l’arrêt des deux réacteurs de Fessenheim sera compensé par la mise en production du réacteur EPR de Flamanville et ne peut donc être considéré comme un début de réduction de la production nucléaire.

D’autre part, il va de soit qu’une éventuelle décision de l’arrêt de 21 réacteurs n’aurait de sens que si elle était accompagnée d’un programme de production de remplacement par d’autres sources puisque la consommation sera la même (selon notre hypothèse).

Ces autres sources pourraient être à base d’énergies renouvelables et d’installations thermiques en relève de l’intermittence.

Pour mémoire, rappelons qu’une éolienne offshore de 6 MW produit annuellement 18 GWh. Il en faudrait donc 7 000 ( Sept mille !) pour compenser la coupe de 125 TWh due à l’arrêt des 21 réacteurs.

Sans oublier les installations thermiques de production en relève de l’intermittence.

Le projet-programme éolien offshore de la côte atlantique prévoit la construction de 600 éoliennes d’ici 2020. C’est donc un effort plus de dix fois supérieur qui devra accompagner l’arrêt des 21 réacteurs, effort à répartir entre les diverses énergies renouvelables, ou en ayant recours au thermique, comme en Allemagne…

Inutile de rappeler qu’un tel programme n’est pas sur les rails.

Dans un tel contexte on peut se demander si cette histoire de transition énergétique ne serait pas tout simplement un « non sujet » destiné à servir de vernis à une politique de « business as usual » légèrement teintée de vert grâce à quelques éoliennes offshore, un peu de cogénération, et beaucoup d’incitation aux économies d’énergie.

Ce qui n’est déjà pas si mal…

Au fait, il paraît que l’on reparle de gaz de schiste dans les couloirs du château.

Repost 0
14 juin 2014 6 14 /06 /juin /2014 11:29

14 Juin 2014

Le lecteur avisé aura certainement compris depuis longtemps que les atermoiements autour de la stratégie nucléaire de la France ne sont que des postures feintes destinées à alimenter les discussions de salons et entretenir une illusion d’ouverture à la négociation avec les écologistes, tout au moins ceux qui ont encore un peu d’espoir de voir changer les choses.

Il suffit pour s’en convaincre de lire le rapport du Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable, et de l’Energie, sur le site d’icelui intitulé « Energie, Air et Climat », du 3 Novembre 2009 remis à jour le 24 Septembre 2013 et confirmé le 11 Juin 2014 ( Date de mise à jour du site).

Ce rapport expose dans la continuité l’essentiel de notre politique nucléaire présente et à venir:

<developpement-durable.gouv.fr/Politique-internationale-de-la.html>

Sa lecture est instructive, en voici quelques extraits:

« La France mène une politique visant à la maintenir comme un acteur incontournable de la relance du nucléaire dans le monde à la fois pour des raisons de politique extérieure et de politique intérieure » . ……

« Le nucléaire est une technologie stratégique et sensible, dont la maîtrise est indubitablement un atout pour la puissance de notre pays » . ….

« Le renforcement de l’industrie nucléaire nationale améliorera encore la sécurité d’approvisionnement de notre pays. les succès industriels à l’étranger seront générateurs d’emplois en France et augmenteront les valeurs et résultats de nos industriels du nucléaire » . ….

«Sous l’impulsion du Président de la République, ce positionnement de la France dans la relance du nucléaire à l’international se traduit, au niveau de l’Etat par : L’instauration d’une doctrine et la création d’un instrument de coopération (l’Agence France Nucléaire International) pour assister les Etats étrangers souhaitant développer ou renforcer leur recours au nucléaire à des fins pacifiques. la promotion, dans les cadres bilatéraux, communautaires et multilatéraux, d’un développement de l’énergie nucléaire sûr, responsable et protecteur des générations futures » . ….

« La France a des coopérations institutionnelles et industrielles avec l’ensemble de ces pays : Royaume-Uni, Etats-Unis, Russie, Chine, Inde, Japon, Finlande, Afrique du Sud, Brésil etc. Souvent, ces coopérations sont encadrées par des accords intergouvernementaux qui prévoient des comités bilatéraux de suivi » . …..

« La France a signé des accords intergouvernementaux, portant (au moins partiellement) sur la coopération nucléaire, avec les pays suivants : Afrique du Sud, Algérie, Brésil, Bulgarie, Chine, Egypte, Emirats Arabes Unis, Hongrie, Inde, Italie, Jordanie, Libye, Lituanie, Pologne, République Tchèque, Russie, Slovaquie, Tunisie ».

Fin de citation.

La fiche d’accompagnement « Industrie Nucléaire 2013 » précise par ailleurs les points suivants:

« - Le Président de la République a confirmé l’engagement de réduction de la part de Nucléaire de 75% à 50% à l’horizon 2025.

- Les deux réacteurs de Fessenheim seront arrêtés définitivement au plus tard le 31 Décembre 2016.

- le Président a également confirmé que le chantier de l’EPR de Flamanville sera conduit à son terme.

- Il a également confirmé qu’aucun autre réacteur ne sera lancé durant ce quinquennat ».

Fin de citation.

On aura noté bien entendu que cette proclamation exhaustive ne comporte aucune annonce d’arrêt d’un quelconque programme nucléaire actuellement en route. Bien au contraire,

« Le Gouvernement a décidé d’engager des moyens supplémentaires importants pour renforcer la recherche en matière de sûreté en redéployant pour cela 50 M euros sur des programmes d’investissements d’avenir consacrés au nucléaire du futur. »

( in « L’industrie nucléaire » , déjà cité).

On comprend mieux dès lors le renvoi aux calendes grecques de l’annonce de la stratégie de transition énergétique. En fait cette annonce est déjà contenue dans le document cité. Il ne nous reste plus qu’à décoder la proclamation sibylline:

« Le Président de la République a confirmé l’engagement de réduire de 75% à 50% la part du nucléaire dans la production d’électricité à l‘horizon 2025. »

Ce sera fait dans un prochain article.

Repost 0
9 juin 2014 1 09 /06 /juin /2014 15:14

. 9 Juin 2014

En France, la moitié de l’énergie finale consommée l’est sous forme de chaleur, ce qui représente donc environ 1000 TWh par an!

Cette chaleur est répartie entre l’Industrie ( 15%), et le Résidentiel-tertiaire (85%). On comprend pourquoi la première démarche de la transition énergétique est l’amélioration de l’efficacité énergétique dans les applications de chaleur du résidentiel-Tertiaire ( Chauffage des locaux et eau chaude sanitaire). Le gisement d’économies y est considérable.

Aujourd’hui cette chaleur est obtenue essentiellement par deux voies:

- La voie directe qui consiste à brûler du combustible et à récupérer la chaleur dégagée avec le maximum de rendement. Nous utilisons pour cela deux sortes de combustibles: Des produits fossiles (Charbon, Pétrole, gaz naturel), et de la biomasse sous forme de bois énergie. Le rendement obtenu peut atteindre près de 100% dans les chaudières à condensation.

Il faut également mentionner le Solaire et la Géothermie, appelés à se développer dans l’avenir mais qui ne représentent encore qu’une faible participation au fournitures de chaleur. (A ne pas confondre avec le Solaire photovoltaïque et l’éolien, qui fournissent de l’électricité…)

- Et la voie indirecte, qui consiste à fabriquer d’abord de l’électricité, puis utiliser cette électricité pour obtenir de la chaleur grâce à l’effet Joule. Lorsque cette électricité est fabriquée dans des centrales thermiques qui brûlent les combustibles traditionnels cités plus haut, le rendement global sera celui des centrales thermiques diminué des pertes en lignes, soit en bout de chaîne 20 à 25% dans le meilleur des cas.

C’est alors plus de 75% du potentiel énergétique du combustible qui se perd en chaleur dans l’atmosphère, un gaspillage inconsidéré lorsque l’énergie devient une denrée rare et chère.

Dans ces temps difficiles, où il est fortement question d’efficacité énergétique, la moindre des choses est de tâcher de récupérer au moins une partie de ces 75% perdus. Ce qui est réalisable grâce à la cogénération, qui consiste simplement à détourner une partie de cette chaleur perdue pour la diriger vers un réseau de distribution de chaleur. La chose ne pose pas de problème technique particulier, elle requiert seulement une modification des installations et la construction d’infrastructures pour distribuer la chaleur. L’idée n’est pas nouvelle et cela fonctionne déjà de par le monde.

Un réseau de chaleur n’est pas autre chose qu’un classique « chauffage central » étendu à une collectivité , ce qui permet d’optimiser l’efficacité énergétique et la gestion en ayant une seule « chaudière » . La distribution de chaleur en réseau n’est donc pas une nouveauté. La chaleur en question est produite par des chaudières « classiques » souvent multi combustibles et dont le rendement est optimisé pour avoisiner 100 % en récupérant la chaleur latente.

Il y a plus de 400 réseaux de chaleur en France, pour une puissance totale de 17 GW correspondant à 6% des besoins nationaux de chauffage. La chaleur fournie est utilisée à 60% pour le résidentiel. (Données de l’ADEME).

Paris possède le plus important réseau de chaleur, avec 470 km de canalisations il alimente l’équivalent de 460 000 logements.

Certains de ces réseaux utilisent la chaleur issue de la cogénération, la cogénération en elle-même étant souvent utilisée localement sans passer par un réseau collectif. Il y a en France 860 installations de cogénération.

La France, qui possède 58 réacteurs nucléaires en activité, ne pouvait pas manquer de s’intéresser à la récupération de la chaleur perdue, d’autant plus qu’en cas de succès cette nouvelle application aurait l’avantage de pérenniser le Nucléaire fortement contesté ces temps-ci.

Il faut bien reconnaître que le jeu en vaut la chandelle, fut-elle légèrement empoisonnée: Avec une production annuelle de 500 TWh électriques (Nucléaire + Fossiles), ce sont près de 1000 TWh qui partent dans l’atmosphère en pure perte. Ces 1000 TWh représentent davantage que nos besoins en chaleur basse température utilisée pour le chauffage dans le Résidentiel-Tertiaire.

Bon sang mais c’est bien sûr,

Pourquoi ne pas y avoir pensé plus tôt ?

Mais on y a pensé, mais sans enthousiasme excessif. Parce que le fuel et le gaz étaient disponibles en quantité illimitée et pour pas cher. Parce qu’on a cru que le nucléaire allait résoudre tout les problèmes énergétiques. Parce qu’il aurait fallu construire un réseau de chaleur et que ce précieux fluide supporte de grosses pertes en ligne. Et aussi pour d’autres raisons plus obscures qu’il vaut mieux ne pas chercher à approfondir, surtout s’agissant du Nucléaire.

Mais aujourd’hui la donne a changé, le pétrole et le gaz commencent à coûter cher (commencent seulement) non seulement financièrement, mais surtout politiquement, il est temps de songer à économiser l’énergie.

Faire appel au Nucléaire pour fournir de la chaleur n’est pas une démarche nouvelle: Le premier réacteur nucléaire commercial, qui a été mis en exploitation en 1956 à Calder Hall (Royaume-Uni), fournissait à la fois de l’électricité et de la chaleur. En Suède, le réacteur Agesta a fourni de l’eau chaude pour le chauffage urbain à Stockholm de 1963 à 1973. Aujourd’hui, sur 432 réacteurs en exploitation dans le monde, 74 utilisent la cogénération pour fournir aussi de la chaleur.

En France le Nucléaire est un sujet explosif au point que le Gouvernement vient de repousser encore d’une année l’annonce de son programme de transition énergétique, dont la pierre d’achoppement est évidemment la politique nucléaire.

Alors, proposer d’utiliser les réacteurs nucléaires pour fournir de la chaleur, c’est un peu comme allumer la mèche d’un tonneau de poudre.

En effet, dès lors que cette filière prendra en compte les fournitures de chaleur, ses partisans auront un argument de plus pour justifier sa poursuite.

Et puis, une centrale nucléaire est une installation certes contestée, mais au moins isolée et éloignée des lieux d’urbanisation importante. Il n’en sort que du courant électrique qui ne transporte aucune pollution.

Utiliser la cogénération consiste à faire sortir de la centrale des tuyaux qui transporteront de l’eau que l’on nous garantit parfaitement inoffensive, mais qui ne sera séparée du réseau secondaire des réacteurs que par la mince cloison d’un échangeur. On ne peut pas ne pas être inquiets.

Rappelons brièvement comment la chaleur dégagée par la réaction de fission se transforme en vapeur pour actionner une turbine couplée à un alternateur:

La chaleur de la réaction est évacuée par une circulation d’eau, analogue dans son principe au circuit d’eau d’un moteur thermique d’automobile. C’est le circuit primaire. L’eau y circule à une pression de 150 Bar et à une température moyenne de 310°C.

Ce circuit primaire transfère sa chaleur à un échangeur à tubes qui se trouve dans un générateur de vapeur (GV) qui contient lui-même un circuit d’eau, dit circuit secondaire, séparé du premier. L’eau du GV se transforme en vapeur à 287 °C et 72 bar de pression. Cette vapeur est envoyée vers la ou les turbines qui vont actionner l’alternateur.

Ensuite la vapeur est envoyée dans un échangeur pour être condensée et retourner dans le circuit. Cet échangeur est refroidi par un autre circuit d’eau appelé circuit de refroidissement. Nous avons donc trois circuits d’eau sous des pressions et des températures différentes, et qui sont par principe indépendants mais seulement séparés par la mince cloison des échangeurs.

En cas de cogénération, la récupération de chaleur s’effectue au niveau du circuit de refroidissement, ou son analogue.

L’eau du circuit primaire, qui traverse le cœur du réacteur, se charge progressivement d’une contamination radioactive très importante. Cette contamination est due à l’action des neutrons sur les produits de corrosion relâchés dans le milieu primaire, corrosion qui affecte les métaux constituants les différentes parties du circuit primaire: Barres de combustible, acier de la cuve, tuyaux, pompes, où l’on utilise de l’Inconel, du Zircaloy, le l’Inox, des alliages à base de Cobalt, etc…

Les produits de corrosion sont alors transmutés en isotopes radioactifs de durées de vie diverses, certains de plusieurs années. A ces produits s’ajoutent des débris de matériaux fissiles relâchés par les barres de combustible.

Ce circuit primaire doit donc faire l’objet d’un confinement extrême afin d’éviter la dissémination. Il existe un point faible qui est l’interface entre le circuit primaire et le circuit secondaire des générateurs de vapeur, interface constitué par les tubes échangeurs dans lesquels circule l’eau primaire fortement radioactive. Ces tubes ont des parois très fines (quelques mm) pour de bons échanges thermiques et sont sujet à la corrosion, qui peut aboutir à des fuites ou même des ruptures au niveau des soudures. L’eau du circuit secondaire est alors contaminée, le passage étant favorisé par la différence des pressions. Pour limiter le risque, une dosimétrie est pratiquée régulièrement, mais des accidents de rupture de tube se sont déjà produits dans ce type de centrales.

Ces accidents ne sont pas majeurs dans la mesure où les conséquences sont limitées au site, avec au pire quelques bouffées de vapeur contaminée envoyée dans l’atmosphère suite à l’ouverture des purges sous l’effet de la forte pression de l’eau primaire passant dans le GV. ( Dans une telle occurrence le Préfet est alors sensé faire évacuer la population)

Il y a donc une possibilité de contamination du circuit secondaire lors de ce type d’accident, qui n’est pas exceptionnel sur des installations avec des générateurs de vapeur un peu anciens ( ils sont remplacés périodiquement après inspection).

Les fuites entre circuit primaire et circuit secondaire sont inhérentes à la conception des générateurs de vapeur. Elles se produisent à la suite de la corrosion des tubes et/ou de microfissures provoquées par les vibrations, et leur occurrence augmente avec le vieillissement. C’est pourquoi il est mis en place un système de surveillance de dosimétrie reposant en particulier sur le dosage de l’Azote 16, qui permet d’intervenir rapidement.

En exploitation « normale » le circuit primaire d’un réacteur à eau pressurisé fuit toujours un peu. Il y a deux sortes de fuites:

- Les fuites « quantifiées » qui prennent naissance aux joints, robinets, et qui sont recueillies et mesurées.

- Les fuites « non quantifiées » qui correspondent au passage anormal de l’eau du circuit primaire dans le circuit secondaire.

Pour compenser ces fuites on réinjecte de l’eau dans le circuit primaire pour faire l’appoint. La fuite vers le circuit secondaire est connue en soustrayant les fuites quantifiées du débit d’appoint.

En moyenne ce genre de fuites ne dépasse pas 40 à 50 Litres à l’heure. Si le seuil de 230 L/h est atteint ( cela arrive parfois) alors le réacteur est mis à l’arrêt pour réparation de la fuite. ( Une telle fuite peut être l’amorce d’une rupture de tube de l’échangeur, ce qui entraînerait des problèmes plus compliqués). En cas de brèche au niveau d’un tube la fuite est évidemment plus importante, mais il s’agit alors d’un accident heureusement rare mais non exceptionnel.

Tout çà pour montrer que l’eau du circuit secondaire n’est pas toujours aussi pure que décrit dans les communiqués d’information à la Presse. (Surtout quand la fuite se produit alors que la circuit primaire est très pollué, c’est-à-dire avant un cycle de nettoyage de l’eau primaire).

Or ce circuit secondaire interface avec le circuit de refroidissement par un autre échangeur, qui lui non plus n’est pas à l’abri d’une rupture accidentelle qui mettrait les deux circuit en communication. En cas de cogénération, la chaleur serait prélevée au niveau du circuit de refroidissement, et de la contamination pourrait alors affecter le réseau de distribution ! On ne peut donc pas présumer de l’absence totale de risque de contamination radioactive d’un réseau de chaleur alimenté par une centrale nucléaire.

Pour ce qui est des protestations de bonne foi des autorités responsables de la sécurité nucléaire, il suffit de se rappeler que des accidents de rupture de cuve de réacteur étaient déclarés impossibles….Avant Tchernobyl et Fukushima !

Et que dire des assurances sur l’efficacité des enceintes de confinement …

Une contamination, même légère, du réseau de chaleur aurait des conséquences considérables et poserait un sérieux problème de santé publique: les habitants devraient être évacués pour permettre une décontamination de l’ensemble des installations, voire même leur remplacement. Il y a donc là un changement de nature de la gestion du risque de contamination radioactive accidentelle, dont les futurs usagers doivent être informés.

Il n’est pas sûr qu’ils apprécient beaucoup la cohabitation longue durée avec des radiateurs alimentés par une eau susceptible de véhiculer une contamination radioactive, même si la probabilité d’un tel accident est très faible.

Repost 0
4 juin 2014 3 04 /06 /juin /2014 10:35

4 Juin 2014

Les énergies renouvelables, affaire du siècle s’il en est, sont désormais inscrites au programme des écoles maternelles et tout un chacun est prié de s’y intéresser de près, voire même de participer à leur promotion.

Le solaire et l’éolien sont bien sûr les vedettes de ce nouveau show, pour ne pas dire show business, car quoi de plus renouvelable, gratuit et non polluant, que l’énergie solaire de laquelle découle l’énergie éolienne, les deux étant intimement liés par une relation de cause à effet dans la plus pure obédience thermodynamicienne, la rotation du Globe terrestre accomplissant la tâche habituellement dévolue au fouet du cuisiner qui prépare une bonne mayonnaise.

Le résultat de ce « chamboule-tout » à grande échelle est une agitation de l’atmosphère à la fois ordonnée et désordonnée selon l’échelle, qui se traduit par un régime de vents et un ensoleillement capricieux fortement dépendants de la couche nuageuse et/ou des gradients thermiques.

Tout cela pour rappeler que les énergies solaire et éolienne sont par nature fortement intermittentes, parfois même sporadiques.

Ce phénomène est évidemment connu de tous, mais ses conséquences n’en ont pas toujours été mesurées à leur juste valeur. Certains vont même jusqu’à glisser le problème sous le tapis en affirmant que les baisses de vent ou de soleil dans une région sont compensées par des hausses ailleurs. Ce qui traduit une méconnaissance des difficultés soulevées par la gestion d’une réseau de distribution.

La réalité est tout autre: A dire vrai, le seul véritable problème des énergies renouvelables est la gestion de cette intermittence, et particulièrement pour l’éolien qui doit supporter des fluctuations difficilement prévisibles.

Ceux qui pourraient encore en douter pourront consulter le document suivant:

« Eon Netz Wind report 2004 »

Sur < aweo.org/windEon2004.html>

Dont l’analyse est très instructive sur l’ensemble du sujet. Il se confirme notamment que l’exploitation d’un réseau d’énergies renouvelables ne peut se concevoir sans une réserve de production indépendante du vent et/ou de l’ensoleillement prête à intervenir en cas de besoin, et sans une capacité importante de stockage de l’électricité.

Et malgré cela il est indispensable de disposer d’un bon outil de prévision des conditions météo afin d’anticiper au mieux les sautes d’humeur des vents et de l’ensoleillement.

Il apparaît ainsi que les prévisions météo revêtent désormais une importance considérable dans le domaine énergétique.

Il ne suffit plus de prévoir le temps qu’il fera durant les prochains jours, avec une marge d’incertitude confortable, mais bien d’anticiper la vitesse du vent, sa direction, en un endroit déterminé, à une altitude déterminée, et à un instant donné. De même pour l’ensoleillement.

Les fluctuations de la production d’une ferme éolienne ou solaire sont considérables, et de fréquence variable:

De courte durée, en terme de minutes.

De durée moyenne, en terme d’heures.

De longue durée, en termes de jours.

De très longue durée en terme de saison.

Chaque type de fluctuation doit être pris en compte et traité différemment.

D’une part le maillage doit être considérablement affiné puisque les prévisions doivent pouvoir concerner une installation de production déterminée.

D’autre part les données météo doivent pouvoir être disponibles en temps réel puisque le temps de réaction des installations éoliennes et solaires est extrêmement court.

Enfin ces données doivent pouvoir être valorisées afin de produire des prévisions indispensables à la régulation du réseau, ce qui nécessite l’utilisation de modèles prévisionnels informatiques couplés à une grande puissance de calcul, ainsi que la disposition en temps réel de la puissance disponible de chaque installation.

Pour que ces prévisions soient efficacement utilisées, le centre de calcul météo et les centres de gestion du réseau doivent être connectés en temps réel également. La commutation entre les nombreux nœuds de production nécessite par ailleurs une adaptation pour introduire la souplesse nécessaire.

Aujourd’hui il s’agit d’adapter la production à la demande, avec une constante de temps longue et avec une production sans fluctuations.

Demain il faudra en plus tenir compte des fluctuations de production, qui devront être prévues avec une précision suffisante pour éviter l’écroulement du réseau.

Toute cette organisation constitue la face cachée des énergies renouvelables, un travail important qui doit être accompli pour rendre possible le plein développement des installations de production éolienne et solaire.

En France, RTE est ( de par la Loi) responsable de l’équilibre du réseau entre l’offre et la demande.

Depuis 2009 il a été mis en place le dispositif IPES ( Insertion de la Production Eolienne et photovoltaïque sur le Système), dont les tâches sont les suivantes:

- Suivi en temps réel (la minute) des productions éolienne et grand photovoltaïque pour les parcs intégrés au système IPES.

- En liaison avec ERDF, simulation des flux et prévisions de consommation.

- En liaison avec METEO France, recueil des données sur la vitesse du vent ( modèle ARPEGE).

- Etablissement des prévisions de production ( modèle PREOLE).

- Programmation des alarmes en cas de franchissement de certains niveaux de production.

- Programmation de l’intervention des moyens de production thermique en relève de l’intermittence.

- Accéder aux données descriptives des parcs pour anticiper les variations technologiques de production.

Etc…

Ce modèle, développé par AREVA T&D sur appel d’offres, est évolutif en fonction de l’expérience accumulée et de la croissance des productions éolienne et solaire.

Sans être d’un grand intérêt médiatique, ce travail n’en constitue pas moins l’étape clé dans le développement des énergies renouvelables qui ne sauraient être efficaces sans un environnement technologique de réseau reconfiguré pour ce nouvel usage.

Repost 0