Overblog Suivre ce blog
Administration Créer mon blog
26 janvier 2017 4 26 /01 /janvier /2017 19:08

 

26 Janvier 2017

Il paraît donc que nous utilisons abusivement notre voiture.
Oui, dans un pays qui dispose d'un réseau de transports collectifs que le monde entier nous envie, comment peut-on oser préférer se déplacer en voiture alors que nous tendent les bras les trains, les trams, les cars, voire même le métro, et que les allergiques aux transports en commun ont le choix entre le taxi, la marche à pied, la motocyclette, le vélo, lib ou personnel, l'Auto lib, éventuellement le tandem ou le Vélo-taxi ?  
________________

Juste une petite expérience:
La tranquille cité de Rambouillet n'est séparée de l'un peu moins tranquille agglomération d'Elancourt que par un modeste tronçon de N10 de 25 Km.
Le "remarquable" réseau francilien de transports en commun nous permet d'effectuer ce pittoresque voyage en seulement trois étapes:  
- Du domicile à la coquette gare de Rambouillet, en Bus.
- De cette gare à celle de Saint-Quentin en Yvelines, grâce à la SNCF.
- De la gare de St-Quentin à Elancourt, en Bus.
Sans compter le premier et le dernier bouts à pied.
Ce périple de 25 Km est effectué en 1h 30 si les correspondances s'enchaînent sans trop d'attente, ce qui n'est pas garanti évidemment.
(Il suffit d'interroger quelques usagers de ce tronçon SNCF pour être édifié).
Le même trajet en voiture porte à porte s'effectue en 40 minutes, à la remarquable moyenne de 37,5 Km/h.
Trois heures de transport par jour dans le premier cas, Une heure 20 dans le second, et en plus la voiture est disponible pour effectuer des déplacements dans la journée.
Car, eh oui, tout le monde ne passe pas ses huit heures le c… dans un fauteuil derrière un bureau. Il faut aller voir les clients, se rendre à des rendez-vous de travail, pouvoir faire quelques courses en revenant, etc…
Et comment oser reprocher à un père de famille de vouloir économiser 366 heures dans l'année, pour les consacrer à sa famille ?
Ce modeste exemple peut être multiplié par plusieurs centaines de milliers en Ile-de-France, et ailleurs.
____________________

Quant au conseil de préférer la bicyclette ou la marche à pied pour ce genre de déplacement, la décence et les bonnes mœurs nous interdisent d'exprimer ici notre opinion.
____________________

Ce point étant évoqué, voyons ce qu'il en est de cette histoire de pollution.
Depuis l'instauration des normes Euro, tous les citoyens un peu attentifs et responsables savent qu'il s'agit d'une mascarade, dont le peu de sérieux a fini par être mis au grand jour, grâce d'ailleurs à nos amis américains, qui ont agi en l'occurrence plus pour contrer la concurrence que par conscience écologique.
Mais seul le résultat compte, aujourd'hui le pot-aux-roses est découvert.
Nos gouvernements successifs étaient bien entendu déjà au courant de ce qu'il faut bien appeler une magouille, et cela depuis le début, et au niveau européen, notamment concernant le scandaleux cycle d'homologation NEDC, qui n'est qu'une farce.
Qu'aucun de ces "grands esprits" ne soit intervenu pour mettre fin au scandale, passe encore, nous avons l'habitude de ces dérobades qui se cachent derrière les "recommandations" de Bruxelles, dictées par les constructeurs eux-mêmes.
Mais qu'aujourd'hui ils viennent accuser les citoyens d'être responsables de la pollution, c'est intolérable.
Si les voitures, que les gouvernements ont laissé sciemment construire, polluent aujourd'hui d'une manière insupportable, alors il faut indemniser les citoyens victimes et non les punir.
__________________

Mais ce n'est pas tout.
La magouille, bien que révélée et dûment pointée d'un doigt soi-disant sévère, n'en continue pas moins de plus belle.
Les voitures récentes, homologuées selon les normes en cours, arrivent tant bien que mal à s'approcher des limites lors du test NEDC, lequel est par ailleurs officiellement dénoncé comme hautement fantaisiste, mais toujours en service.
Lâchées dans la nature, ces voitures, surtout les grosses, émettent des polluants en quantités très largement supérieures aux limites officielles.
Et ce sont celles-là mêmes qui, seules, seront autorisées à circuler les jours de pollution excessive !
Nous touchons là le fond de l'absurdité administrative, le degré zéro de l'incompétence, le comble de la bureaucratie aveugle.
Les ménages aisés, qui peuvent rouler dans un 4x4 diesel de haut de gamme de forte cylindrée et polluant au-delà du raisonnable, sont autorisés à rouler et bénéficient en plus d'une réduction du taux de la taxe sur les carburants !!!
Alors que les moins bien lotis, qui ne peuvent rouler que dans une petite voiture d'occasion à essence peu émettrice de CO2 et de polluants, se verront interdire l'usage du véhicule au prétexte qu'il a plus de vingt ans, même s'il a passé le contrôle technique.
Difficile de faire plus contre productif.
___________________

Selon les données du service des immatriculations, le parc automobile des ménages d'Ile-de -France comptait 5,6 Millions de véhicules en 2010.
Compte tenu des véhicules retirés de la circulation et non signalés en préfecture, et des variations annuelles, ont peut estimer le parc actuel à environ 5 Millions, parmi lesquels le nombre de véhicules particuliers immatriculés avant 1997 est estimé à environ 900 000.
Plus de 1 Million de citoyens ( certains ménages ont une voiture pour deux) sont donc exclus du "privilège" de rouler en voiture en IDF.
Il faut être ministre pour ignorer que la voiture est indispensable en région parisienne, et probablement aussi dans beaucoup d'autres régions.
Les familles touchées par le bannissement auront donc trois solutions:
Soit acheter un véhicule d'occasion plus récent, notablement plus récent, ce qui représente une dépense de 8 à 10 Milliards d'euros, avec le risque de se retrouver bannis dans trois ou quatre ans pour vétusté.
Soit quitter la région pour aller habiter la campagne, ce qui est un bannissement effectif intolérable, une discrimination par l'argent inacceptable, et un risque de perdre son ou ses emplois.
Soit, ce qui est plus probable, venir grossir la cohorte des damnés des transports en commun de la région parisienne et d'ailleurs, lesquels s'en trouveront un peu plus surchargés.
____________________

La ministre glisse le problème sous le tapis en minimisant outrageusement le nombre de véhicules concernés, qu'elle "estime" à  moins de 10 000.
Peut-on être plus méprisant ?
____________________

Repost 0
25 janvier 2017 3 25 /01 /janvier /2017 10:57

25 Janvier 2017
Ces derniers jours, six réacteurs nucléaires étaient encore maintenus à l'arrêt par l'ASN.
Le moment est donc favorable à une mise au point sur la capacité du mix électrique à répondre à la demande dans ces circonstances difficiles.
Le tableau ci-dessous présente la situation de la production électrique au 19 Janvier à 8h 45.
( C'est actuellement la tranche horaire critique, autant que la tranche de 19h. Elle correspond au démarrage des activités PMI/PME et tertiaire ).
 

RTE, La menace du délestage.

Quelques constatations concernant la puissance effective:
- Le nucléaire et les fossiles sont aux taquets, pas de réserve.
  L'arrêt de six réacteurs  entraîne un déficit de 7 GW.
  Les centrales au charbon sont en voie de disparition, et la fermeture des dernières centrales au fuel est programmée, leur utilisation quelques heures par mois n'est plus rentable.
- L'hydraulique est également au max, compte tenu de la production des centrales au fil de l'eau et d'éclusées, qui dépend du débit des cours d'eau du moment.
- Les STEP n'ont pas la capacité suffisante pour soutenir le pic de demande sur une longue durée.
- L'éolien et le solaire font ce qu'ils peuvent compte tenu des conditions météo du moment et de l'heure matinale.
- Il a donc fallu importer près de 5 GW pour satisfaire la demande.
___________________________

Dans la situation actuelle, il serait hors de question de supporter un pic de consommation de 102 GW comme en Février 2012.
Lorsque l'éolien et le solaire sont faibles, la production plafonne à 89 GW avec 6 réacteurs arrêtés.
Nous dépendons alors des importations pour échapper au blackout si la consommation dépasse ce seuil; la fermeture programmée des dernières centrales au fuel  aggravera le problème.
____________________________

Cependant la situation du 19 Janvier, bien que critique, a pu être gérée sans catastrophe et sans délestages.
D'aucuns pourraient dont en déduire que l'on peut sans problème réduire de 10% nos capacités électronucléaires, c'est-à-dire arrêter définitivement cinq ou six réacteurs.
Ce n'est pas aussi simple:
D'une part, le pic de consommation de 94 GW n'est pas exceptionnel et peut être dépassé dans certaines circonstances, notamment un hiver un peu plus rude car la puissance demandée augmente de 2,4 GW par degré de froid.
Et l'hiver n'est pas terminé.
Souvenons-nous du pic de 102 GW de Février 2012.
D'autre part, dans la situation du 19 Janvier courant, les réacteurs en service furent sollicité à 100%. Or en temps "normal" , et pour des raisons de maintenance ou de remplacement du combustible, une partie du parc est indisponible, de l'ordre de 5%, ce qui entraîne un déficit supplémentaire de puissance de l'ordre de 3 GW.
Par ailleurs, EDF a lancé un programme de fermeture des dernières centrales à charbon et à fuel. En partie pour réduire les émissions de CO2, et en partie parce qu'elles ne sont plus rentables. Il va donc en résulter un déficit de puissance de 6 GW supplémentaires.
La puissance disponible hors importations sera alors de 80 GW.
Les capacités d'échanges transfrontaliers étant limités à 8 GW , il serait alors impossible de satisfaire même une demande de 94 GW comme avant-hier.
Enfin, le déploiement des véhicules électriques et des pompes à chaleur va entraîner une augmentation de la demande électrique, qui ne peut que surcharger un peu plus le réseau.
_______________________

Oui, il faut sortir du nucléaire, mais pas à la hussarde, sauf à plonger le pays dans le chaos, ce que personne ne souhaite, du moins on peut l'espérer.
Mais, pour préparer le basculement vers les renouvelables intermittentes il faut mettre en place un certain nombre d'aménagements à l'échelon européen.
Rappelons-en les principales étapes:
- Réaliser l'intégration du grand réseau électrique Européen, pour la mutualisation des capacités de production.
- Augmenter les capacités d'échanges transfrontaliers très au-delà des valeurs actuelles, afin d'atteindre les débits nécessaires pour compenser l'intermittence des nouvelles énergies par des échanges d'un pays à un autre.
Par exemple, un déficit d'éolien en France peut être compensé par un excédent de solaire en Espagne, à condition que les "tuyaux" existent pour transporter l'énergie.
Aujourd'hui les échanges aux frontières françaises sont limités à quelques GW,  il en faudrait 20 ou trente à chaque frontière.
Chaque région de l'Europe aura sa spécialité, par exemple solaire en Espagne, hydraulique en Norvège, éolien sur les littoraux.
L'énergie électrique doit donc pouvoir circuler sans obstacle.
- Le solaire et l'éolien exigent des capacités de stockage très importantes pour compenser en partie l'intermittence.
Ces capacités n'existent pas aujourd'hui sur le territoire français.
Il faut ici rappeler que nos centrales de lacs ou d'éclusées, et nos centrales au fil de l'eau, ne sont pas des installations de stockage, mais des outils de production d'électricité  (60 TWh en moyenne annuelle).
Si on les détourne de leur fonction, il faudra trouver ailleurs les 60 TWh.
Notons qu'une centrale de lac peut être associée à une station de pompage, dans une certaine mesure.
Certaines sont en cours d'aménagement dans ce sens.
Nous ne possédons que 7 "vraies" stations de pompage, pour une puissance totale de 5 GW,  disponibles sur une durée très limitée.
Il faut donc que quelqu'un en Europe se dévoue pour prendre en charge ce problème de stockage, sans lequel il sera impossible de maîtriser les production éolienne et solaire.
On pense évidemment à la Suisse, mais aussi à la Norvège avec laquelle les échanges pourraient s'effectuer grâce à des liaisons sous-marines en courant continu.
D'autre part, de nombreuses stations de pompage-turbinage devront être construites en zones littorales à proximité des parcs éoliens offshore projetés.
Il n'en existe aucune aujourd'hui.
- Enfin, l'un des objectifs principaux restent la maîtrise de la demande électrique. Ceci est programmé et sera réalisé grâce à l'installation des compteurs intelligents (Smart grid).
Tout cela ne se réalise pas en quelques semaines, des grands travaux sont nécessaires, c'est-à-dire du temps et de l'argent.  
On peut estimer que plusieurs décennies seront nécessaires pour réaliser ces grands travaux d'aménagement du territoire.
Il est certain qu'une décision ferme sur une politique de retrait (Ou non) du nucléaire donnerait au Pays une vision claire de ce qu'il faut faire pour accompagner une transition énergétique enfin engagée.
Or aujourd'hui nous ne disposons que d'intentions absconces dont l'interprétation n'est pas plus aisée que pour les prophéties de Nostradamus:

 "La puissance du parc nucléaire ne dépassera pas
  sa valeur actuelle de 63,2 GW.
  La part du nucléaire dans le mix électrique
  sera réduite à 50% à l'horizon 2025".

Aucun exégète n'a encore été capable d'interpréter ce quatrain de manière à en tirer quelque information opérationnelle.
________________

Le battage actuel autour de la possible fermeture de Fessenheim ne préjuge en rien d'une éventuelle décision de retrait du nucléaire.
C'est une promesse de campagne, et comme telle "On" aimerait au moins faire semblant de la tenir avant la fin du quinquennat.
Pour des raisons un peu compliquées, trop longues à exposer ici, cette centrale doit être fermée, on le sait depuis longtemps.
EDF attend le démarrage de l'EPR de Flamanville pour acter la fermeture de Fessenheim et solder les contentieux qu'il y a autour.
Malheureusement (?)  Flamanville piétine et l'EPR ne pourra démarrer qu'en 2018, ce qui retarde d'autant la fermeture de Fessenheim.
Mais, au Château, on voudrait bien que la fermeture intervienne avant, question de respect d'une promesse de campagne.
La difficulté provient en fait du flou qui baigne l'industrie de l'électronucléaire.
L'Etat peut exiger la fermeture d'un site industriel, quel qu'il soit, lorsque ce site est déclaré dangereux par les instances d'expertise, en l'occurrence pour le nucléaire, l'ASN. Cette fermeture serait d'ailleurs automatique sans qu'il soit nécessaire de faire intervenir l'Etat.
Mais l'ASN n'a pas déclaré la centrale de Fessenheim dangereuse.
(L'ASN est  une autorité indépendante).
Dans ce cas, cette demande de fermeture doit être justifiée par d'autres arguments juridiquement recevables.
Mais lesquels ?
(De même, on n'imagine pas l'Etat exigeant la fermeture des usines de PSA au simple motif que ses voitures polluent !).
L'électronucléaire, dans son principe, n'ayant jamais fait l'objet d'une condamnation juridique pour dangerosité, et l'ASN n'ayant émis contre Fessenheim aucune charge particulière justifiant la fermeture, l'Etat ne peut donc pas exiger la fermeture de cette centrale sans, dans le même temps, exiger la fermeture des autres centrales.
L'affaire doit donc se régler à l'amiable autour d'un compromis.
EDF peut, pour diverses raisons, accepter de fermer Fessenheim, mais à condition de recevoir des indemnités correspondant à la perte de production, aux dédommagements des actionnaires, au reclassement du personnel, et au coût de la mise à l'arrêt , ce qui est tout à fait normal.
La réunion d'hier avait pour but de trouver un "arrangement" acceptable par les parties.
EDF s'engage à fermer Fessenheim, L'Etat s'engage à verser 450 millions d'euros d'ici 2021 à titre de dédommagement, ainsi qu'une part variable fonction du manque à gagner d'ici 2041 (?).
Il est fort probable que la date de fermeture annoncée sera alignée sur la date de mise en service de l'EPR de Flamanville, laquelle est incertaine comme l'on sait (On parle de 2018).
Etant bien entendu que cet épisode ne doit en aucune façon être considéré comme le début d'une politique de retrait du nucléaire.
Il s'agit donc d'une fermeture Politique.
Peut-être également d'un message subliminal à destination des opposants au nucléaire.
Sortir du nucléaire, oui, mais cela coûtera un demi Milliard par site, sans compter les coûts du démantèlement.
A bon entendeurs….
_________________

Aujourd'hui nous avons du courant et le délestage n'est qu'une menace.
Mais si l'imbroglio nucléaire ne trouve pas une solution ferme, quelle qu'elle soit, le délestage pourrait devenir une réalité.
_________________

 

 

 

 

Repost 0
17 janvier 2017 2 17 /01 /janvier /2017 16:36

Les voitures comme stockage de masse de l'électricité.

17 Janvier 2017
Nos voitures roulent très peu.
En moyenne, nous parcourons 12 000 Km par an, à la vitesse de 30 Km/h, et nous passons donc 400 heures par an en voiture.
On peut donc, sans exagérer, considérer qu'une voiture est statistiquement une installation à poste fixe, ses périodes de mobilité ne représentant que 4,5 % du temps.
Le poste fixe pouvant être un garage particulier ou un parking, pas forcément toujours le même.
La mutation vers la motorisation électrique semble devoir se réaliser, et on peut donc raisonnablement lui prédire une part de marché de l'ordre de 30% dans la version à batterie, à l'horizon 2030, soit 10 millions de VE.
En restant dans le réalisme, ces véhicules seront équipés de batteries dont la capacité moyenne pourrait être autour de 60 KWh.
( 30 KWh aujourd'hui, 60 KWh en 2018 , 150 KWh objectif 2020_2025).
Ce parc constituera alors une réserve potentielle d'énergie électrique de 600 GWh , dont une grande partie pourrait être accessible en temps partagé, pour peu que les véhicules soient connectés au réseau lorsqu'ils sont à l'arrêt.
_______________

Il serait évidemment hautement absurde de laisser cet énorme potentiel de stockage énergétique dormir dans un garage ou sur un parking, alors que par ailleurs on manque cruellement de capacités de stockage pour compenser l'intermittence des renouvelables.
Une "réserve" de 600 GWh représente par exemple une puissance potentielle de 60 GW pendant 10 heures, soit l'équivalent du parc nucléaire actuel pendant 10 heures.
De quoi fournir un sérieux coup de main lors d'une période de déficit de production ou de pic de consommation.
Bien sûr il ne s'agit pas de vider toutes les batteries et de mettre le pays en panne de transport pour éviter une panne de courant !
Mais, même si l'on n'utilise que le dixième de cette énergie, soit 60 GWh, on peut fournir au réseau un appoint de 20 GW pendant 3 heures, ou 10 GW pendant 6 heures, ce qui permet de passer un pic de demande.
Les batteries qui ont été sollicitées seraient bien sûr ensuite automatiquement rechargées une fois passé le pic de consommation.
C'est l'équivalent du pompage-turbinage, mais sans turbine, sans pompe, et sans le double réservoir !  
Avec l'avantage d'une énorme puissance disponible.

Difficile de faire moins cher…   

Rappelons que la France dispose de 7 stations de pompage-turbinage, dont la puissance cumulée atteint 5 GW, ce qui limite la capacité d'intervention sur le réseau.
Les batteries de VE connectés peuvent donc faire beaucoup mieux.
_________________

La mise en œuvre de ce service ne sera évidemment pas une sinécure.
Cette application, ainsi que quelques autres du même genre, ne peut être envisagée qu'à la condition de réaliser un grand réseau de communication interactif entre tous les points de soutirage et/ou d'injection d'électricité.
Il s'agit du "Smart Grid", qui fait l'objet de nombreuses études et démonstrateurs depuis deux décennies, et dont le premier maillon indispensable est le compteur communicant Linky.
_________________

Au-delà de l'intérêt immédiat de l'efficacité énergétique, le véhicule électrique sera une opportunité pour constituer une solution de stockage d'électricité contribuant significativement à la compensation de l'intermittence des énergies éolienne et solaire.
Un intérêt complémentaire sera apporté par l'utilisation des batteries  réformées pour constituer des stockages fixes convenant aux installations domestiques.
En effet, les batteries de VE subissent un vieillissement qui se traduit par une diminution de leur capacité énergétique et de la puissance max qu'elles peuvent fournir.
Elles demeurent cependant utilisables en stockage à poste fixe, éventuellement chez le particulier, mais pas seulement, ce qui constitue un second marché pour lequel ces baisses de performances sont sans inconvénient.
Ce stockage fixe viendra évidemment renforcer la capacité d'intervention sur le réseau en cas de déficit de production des renouvelables.
Ces installations pourront être par ailleurs complétées par une production locale d'électricité à base de panneaux solaires, de petites éoliennes  communautaires, ou d'une chaudière à cogénération à granulés.
Le consommateur devient ainsi producteur associé, participant activement au soutien du réseau en étant tantôt consommateur, tantôt producteur.
Rappelons au passage que le compteur Linky est prévu pour cette application, car il enregistre les index de production et de consommation, il fonctionne dans les deux sens.
Décidément, il va devenir de plus en plus difficile de trouver des arguments crédibles contre ce nouveau compteur…
_________________

 

 

Repost 0
16 janvier 2017 1 16 /01 /janvier /2017 11:29

16 Janvier 2O17
Pendant que les regards sont tournés vers l'éolien offshore, prestigieux mais qui se fait attendre, l'éolien terrestre poursuit son développement à un bon rythme et devient un acteur de la production électrique avec lequel il va falloir désormais compter.
Fin 2016, la puissance installée raccordée au réseau atteignait 11,15 GW, pour une production annuelle de 22,9 TWh représentant 4,2% de la production nette d'électricité.
Le facteur de charge annuel moyen de 23,4% se situe dans la moyenne européenne pour cette technologie.
_______________

Cette part de 4,2% de la production est encore modeste, mais elle suffit pour déjà devoir gérer les problèmes liés à son intermittence.
Le graphique suivant montre, pour 2015,  les variations mensuelles de cette production, ainsi que les valeurs atteintes par la puissance max.

L'Eolien déjà maître du jeu ?

Ces valeurs ne sont pas reproductibles d'une année sur l'autre. Inutile de rappeler que les conditions climatiques sont essentiellement variables.
Ce graphique, qui représente des moyennes, cache en fait des variations de puissance journalières et même horaires, dont l'ampleur rendrait toute gestion impossible sans l'existence d'un solide service de prévisions des conditions météo pour chacun des sites de production raccordé au réseau.
Le graphique suivant montre un exemple des courbes prévisionnelles de production réalisées en collaboration avec Météo France, et réactualisées aussi près que possible du temps réel.
 

L'Eolien déjà maître du jeu ?

Ces courbes sont bien sûr différentes chaque jour.
On constate ainsi qu'au cours d'une même journée il peut y avoir des fluctuations de production qui peuvent atteindre 50 à 60% de la puissance installée, ce qui est considérable.
Pour une journée donnée, le profil de la courbe et la valeur approximative des écarts ne peuvent être connus qu'avec seulement quelques heures d'avance.
Et de plus, l'écart constaté entre la prévision réactualisée et la production réelle peut atteindre 10 à 20%, car les prévisions ne sont jamais parfaites.
__________________

Tant que la part d'électricité éolienne ne dépasse pas quelques pourcents de la production électrique totale, ces fluctuations sont gérables grâce à l'appoint de l'Hydroélectrique, du pompage, et au soutien des centrales CCCG ( Centrales à Cycles Combinés à Gaz) dont la production peut être mobilisée rapidement.
Mais la production éolienne er solaire va continuer d'augmenter à un rythme soutenu, et même accru lorsque les installations offshore du programme atlantique entreront en production.
Au-delà d'un certain seuil, les mécanismes actuels de compensation de l'intermittence seront insuffisants pour corriger un éventuel déficit de production.
Il faudra alors prendre des mesures.
Différentes solutions seront mises en oeuvre:
- Des solutions de stockage de masse de l'électricité.
  ( Stations de pompage/turbinage, Electrolyse et stockage de l'Hydrogène, et plus tard stockage dans les batteries de voitures électriques dans le cadre du concept smart grid).
- Des solutions de production d'appoint mobilisables rapidement.
  (Centrales à Gaz)
- Des importations d'électricité.
- Des solution de contrôle de la demande.
  ( Baisse de la tension, effacements contractuels )
- Des solutions d'adaptation de la demande à l'offre.
  ( Smart Grid)
- Des délestages contractuels ( dits "Solutions graduelles exceptionnelles anticipées").
- Des délestages non contractuels tournants.
Il est probable que toutes ces solutions seront mises en œuvre au moment opportun. Certaines peuvent être appelées rapidement, d'autres nécessitent des investissement et des délais importants.
Il est clair que le développement de l'éolien et du solaire sera le moteur de l'Industrie de l'énergie du futur.
On entrevoit déjà aujourd'hui l'inadaptation des structures actuelles de production, de distribution, et d'usages aux nouvelles exigences de la transition énergétique.  
__________________

 

 

 

 

Repost 0
14 janvier 2017 6 14 /01 /janvier /2017 10:33

La mort annoncée du moteur thermique ?

14 Janvier 2017

En œuvrant sournoisement dans le trucage des moteurs diesel, un constructeur allemand a terni la réputation, jusqu’alors sans tache, de toute l’industrie d’outre-Rhin.
Sans doute désireux d’effacer l’affront, le Conseil Fédéral Allemand a décidé de frapper un grand coup. Il a pour cela voté une résolution par laquelle les moteurs essence et diesel seront bannis d’ici 2030.
Les bidouilleurs de logiciel n’ont pas brusquement changé de religion; ce sont les écologistes qui, voyant la bête blessée, profitent de la situation pour tenter de l’achever.
Certes, les fleurets sont mouchetés. La résolution du Bundesrat n’a pas force de loi, et la date de l’exécution est fixée à 2030, ce qui laisse le temps de réfléchir calmement.
Il faut donc plutôt voir, dans cette proclamation un tantinet excessive, une injonction à « faire quelques chose » pour contrebalancer l’effet désastreux des évènements que l’on sait sur la réputation des constructeurs mis en cause.
Cet épisode est l’occasion de tenter de faire un point sur l’avenir automobile.
La dernière décennie a été riche en innovations: Biocarburants de seconde et troisième génération, propulsion hybride, pile à combustible, moteur à Hydrogène, super condensateur, etc.
Le moment est peut-être venu de se demander ce que nous allons faire de toutes ces technologies qui nous sont servies en vrac et sans mode d’emploi.
__________________

Le moteur thermique et le moteur électrique se tirent la bourre depuis 120 ans.
Dès l’invention de la batterie au Plomb par Planté, le moteur électrique est apparu comme la solution la plus rationnelle pour mouvoir les véhicules de l’époque.
L’idée était bonne puisque, cent vingt ans plus tard, elle n’a rien perdu de sa rationalité et l’on y revient contre vents et marées.
Au début du siècle dernier ces voitures ont eu un certain succès dans la bourgeoisie, la faible longueur des déplacements s’accommodant de l’autonomie retreinte. Il s’agissait  surtout de promenades au bois, ou d’aller à l’Opéra.
Les routes d’alors ne permettaient pas de toutes façons d’envisager un déplacement hors de la cité.
Et puis est arrivé le moteur à pétrole qui, avec les progrès des suspensions et des routes, et surtout des pneumatiques, a ouvert les grands espaces à l’automobile.
Le moteur électrique n’a pas pu suivre, faute de pouvoir mettre l’électricité en bidon.
La voiture électrique a cependant survécu grâce à l’existence d’un petit marché s’accommodant d’une autonomie réduite.
Différentes tentatives de concurrencer la voiture à pétrole sur le marché de masse ont échoué, toujours sur le même problème: le manque d’autonomie.
___________________

Le problème est double:
- D’une part il faut trouver une technologie de batteries capable d’offrir une capacité énergétique spécifique très supérieure à celle des classiques batteries au Plomb, afin de pouvoir embarquer une réserve énergétique suffisante, tout en limitant son poids pour éviter de transformer la voiture en char d’assaut.
- D’autre part créer un réseau de rechargement offrant des possibilités comparables à celles du réseau de distribution de carburants liquides existant.
___________________

Essayons d’être plus précis:
Pour ce qui concerne la capacité énergétique à emporter, les données sont simples: un véhicule moderne de gamme moyenne a besoin d’une énergie « à la roue » d’environ 15 KWh/100 Km pour offrir des performances classiques qui sont celles des voitures actuelles de milieu de gamme.
Avec les moteurs thermiques actuels, l’usage a conduit à adopter une autonomie de 700 à 1000 Km, obtenue facilement avec un réservoir en tôle de 60 à 70 litres.
Une autonomie supérieure s’obtiendrait aisément en augmentant la capacité du réservoir, mais le besoin ne s’en est pas manifesté jusqu’à présent, car le réseau de stations service s’est développé au-delà même du nécessaire.
(Malgré une forte diminution, il subsiste encore environ 11 000 stations de distribution de carburants, avec plus de 40 000 postes de ravitaillement).
Considérons l’autonomie de 700 Km comme un valeur moyenne de base.
Si le véhicule est équipé d’un moteur à essence, il devra emporter 55 L de carburant.
( 1 L de carburant correspond à une énergie de 10 KWh environ. Le rendement global effectif du réservoir à la roue est de 20% avec un moteur thermique. Il faut donc 15 KWh x 5 = 75 KWh aux cents Km, soit 7,5 L/100).

S’il est équipé d’un moteur électrique, il lui faudra une batterie d’une capacité de150 KWh, dont 130 utilisables.
(Rendement global moyen de 80%, réserve de 10%. Une batterie ne doit jamais être complètement déchargée).
Aujourd’hui, la meilleure technologie permet d’associer une batterie optimisée pour offrir la meilleure capacité énergétique spécifique, avec une super capacité offrant les meilleurs possibilités de puissance max.
On pourrait ainsi obtenir une capacité de 150 KWh pour un poids inférieur à 400 Kg.
C’est du moins les chiffres qui sont annoncés par la profession, comme objectif « raisonnable » à l’horizon 2020.
Le principal obstacle est le coût, qui doit rester compatible avec le secteur de marché visé.
______________

Qu’en est-il aujourd’hui ?
Aujourd’hui le standard est à 30 KWh, les 60 KWh sont annoncés pour 2017/2018, l’objectif des 150 KWh paraît donc atteignable pour 2020.
Le problème de l’autonomie pourrait donc être résolu, mais sous deux conditions:
- Que le prix soit maîtrisable, ce qui n’est pas aujourd’hui une certitude. Sinon les 150 KWh pourraient être réservés au haut de gamme, et le marché de masse serait compromis.
- Que les produits utilisés soient disponibles dans les quantités nécessaires, ce qui n’est pas non plus acquis, compte tenu de la très forte demande prévue dans tous les domaines du stockage de l’énergie.
(Pour la technologie actuelle au Lithium).
- Et bien entendu que les « stations service » électriques existent.
___________________

Le second problème, le réseau de recharge des batteries, est plus complexe car il nécessite une approche multiple:
- La quantité d’énergie électrique nécessaire.
   Pour un kilométrage annuel moyen de 12 000 Km (données actuelles) et une consommation de 20 KWh/100 Km, chaque véhicule électrique consommera annuellement 2,4 MWh.
35 Millions de VE consommeraient donc 84 TWh, correspondant à une production de 105 TWh en tenant compte des divers rendements de transformation et des pertes en lignes.
Ceci représente la production de huit réacteurs EPR.
Cette accroissement de 22% de la production électrique nationale n’a jamais été prise en compte dans les programmes de transition énergétiques.
Il faudra pourtant bien trouver cette électricité quelque part…
Sachant qu’elle devra évidemment être d’origine renouvelable.
Par exemple, il faudrait 8 000 éoliennes offshore de 5MW pour obtenir cette énergie…

- La puissance électrique nécessaire.
  Pour rester gérable, la charge des batteries doit pouvoir s’effectuer en un temps plus ou moins comparable à celui des modèles à essence.
Le plein à 80% d’une voiture thermique est effectué en sept minutes environ, pour une autonomie de 700 Km.
Pour obtenir l’équivalence, le plein à 80% d’une batterie de 150 KWh devrait pouvoir s’effectuer également en sept minutes.
Ce qui nécessite une puissance 1 150 KW.
Une telle puissance (1,15 Mégawatts !) est un défi au bon sens.
Aujourd’hui les bornes de charges « classiques »,dites rapides, peuvent fournir 50 KW, le plein de notre batterie de 150 KWh s’effectuera donc en 3 heures, contre 7 minutes pour une voiture « normale » !
On voit donc qu’il ne sert à rien de doter une voiture d’une forte autonomie, si par ailleurs on ne lui offre pas un réseau de charge qui lui évite de passer une demi-journée pour « faire le plein ».

Ce problème n’a pas échappé à certains constructeurs, qui ont compris que leurs voitures seraient invendables sans un réseau de charge « à la hauteur ». L’équipementier américain ChargePoint a annoncé un système de bornes à 400 KW, et un consortium Allemand et américain annonce pour le marché européen un réseau à 350 KW.
Le programme français de réseau de charge à 50 KW est donc complètement dépassé avant même d’être opérationnel…
(Pourtant une simple calculette, comme ci-dessus, leur aurait donné la solution).

Dans l’hypothèse où des bornes de 300 KW seraient généralisées, la charge à 80% d’une batterie de 150 KW pourrait s’effectuer en une demi-heure, soit 4,3 fois plus qu’avec un véhicule thermique.

- Le nombre de postes de charge.
  Il y a aujourd’hui 11 000 stations service carburants, pour environ 44000 postes.
En supposant un réseau de bornes de 300 KW, il faudrait donc 4,3 fois plus de bornes pour obtenir le même service, soit 190 000 bornes.
En périodes de pointe, tous les postes sont susceptibles d’être utilisés, ce qui donnerait  une puissance soutirée de plus de 57 GW.
Ce qui nécessiterait un quasi doublement de la puissance du parc électrique français !
_____________________

L’électrification totale du parc de véhicules particuliers pose donc d’énormes problèmes si l’on désire retrouver le même niveau de service qu’avec les véhicules à pétrole.
- Il faudrait augmenter de plus de 20% la quantité d’énergie électrique produite annuellement, et la puissance installée de 50%, ce qui est le contraire de ce qui est prévu dans la stratégie de transition énergétique.
- Il faudrait abandonner le concept de bornes de recharge de 50 KW et le remplacer par un réseau de près de 200 000 bornes de 300 KW, ce qui n’est absolument pas dans les projets de l’Etat français, même dans un avenir lointain.
___________________

Il apparaît donc que l’électrification totale du parc de voitures, avec stockage d’énergie par batterie, est une utopie.
Le système à batterie a donc ses limites, qui commencent d’ailleurs à apparaître avec les tentatives de mise en place d’un réseau de rechargement avec les bornes de 50 KW.
D’autant plus que lorsque toutes les voitures particulières seront électrifiées, il restera les camions et les engins de chantiers, pour lesquels aucune solution n’est prévue.
Assez curieusement, le problème des camions a été glissé sous le tapis.
___________________

Les obstacles qui s’opposent à la généralisation du véhicule à batterie peuvent être outrepassés en utilisant d’autres technologies, comme la pile à combustible et les biocarburants.
Et c’est là que l’on retrouve le moteur thermique.
Les biocarburants de deuxième génération commencent à exister. Ceux de troisième génération suivront dans la foulée, et remplaceront les carburants pétroliers, en particulier sur les véhicules de transport qui utilise actuellement le diesel pétrolier.
__________________

La motorisation électriques à batterie seule ne pourra jamais remplacer la totalité des motorisations thermiques.
Elle pourra tout au plus prendre une part de marché de 30 à 40% des voitures particulières.
Pour les utilisations routières, il faudra faire appel à d’autres solutions.
Aujourd’hui ces solutions sont la motorisation hybride et/ou la pile à Hydrogène ( ou pile à combustible).
La motorisation hybride repose sur une double motorisation dans laquelle le moteur thermique joue un rôle essentiel puisqu’il assure les longs parcours. C’est la solution privilégiée aujourd’hui par les usagers.
Le bannissement du moteur thermique entraînerait automatiquement le bannissement de la motorisation hybride. Absurde.
Il resterait donc la pile à Hydrogène.
Mais avec deux gros problèmes:
- Il faut fabriquer l’Hydrogène propre, ce qui ne peut être fait que par électrolyse de l’eau grâce à l’énergie électrique renouvelable.
Ce qui n’est pas fait aujourd’hui.
- Il faut créer un réseau de distribution de cet Hydrogène, qui reste entièrement à construire.
___________________

La résolution du Bundesrat est un coup de com qui reçoit un bel accueil médiatique.
Il reste maintenant à expliquer comment mettre tout cela en pratique.
Souvenons-nous de la décision « héroïque » de sortir du nucléaire, dont le premier résultat fut d’augmenter la production des centrales à charbon…
____________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Repost 0
9 janvier 2017 1 09 /01 /janvier /2017 17:42

Filtrage des CPL du Linky, suite.

9 Janvier 2017
Le nouveau compteur Linky dialogue avec le concentrateur grâce à une liaison CPL qui travaille dans la bande CENELEC A réservée aux distributeurs d’énergie électrique.
La portion de bande A utilisée s’étend de 35,9 KHz à 90,6 KHz pour la version G3 qui utilise une modulation bande large à porteuses multiples et un codage OFDM. Il existe aussi une première version G1 qui équipe les premiers compteurs Linky, et qui utilise une commutation de deux porteuses à 63,3 et 74 KHZ.
_______________

Un tronçon du réseau ENEDIS, issu du transformateur BT, dessert de 10 à 100 abonnés, voire plus, et fonctionne en réseau parallèle.
Il en est évidemment de même pour les signaux CPL qui circulent sur ce réseau.
Tous les abonnés branchés sur un même tronçon reçoivent donc tous les signaux CPL circulant sur ce bout de réseau, plus ou moins atténués selon les distances et les aléas de la transmission.
Le compteur Linky examine tous ces signaux, et sélectionne ceux qui l’intéresse, c’est ainsi que cela se passe sur un réseau parallèle.
__________________

Le compteur Linky ne comporte aucun filtre pour arrêter les signaux CPL et les empêcher d’entrer dans les logements.
Mais l’inverse est également vrai:
Les réseaux CPL domestiques ne comportent eux-mêmes aucun filtre pour empêcher les signaux CPL du particulier d’aller « polluer » le réseau EDF et, à travers lui, tout le voisinage.
C’est une situation scabreuse susceptible d’entraîner des problèmes d’incompatibilité et des troubles de fonctionnement d’autant plus que, sur ce réseau devenu public par l’intermédiaire du compteur, on trouve à peu près n’importe quoi en terme de bandes de fréquences, de normes de transmission, de types de modulation et de codage, de procédés de gestion des priorités, de définition des adresses, des procédures d’ackowledge, etc.
Les CPL du compteur Linky ne sont qu’une nouvelle application parmi beaucoup d’autres, peut-être un peu plus légitime que les autres.
En effet, on peut difficilement reprocher à ENEDIS de faire circuler des CPL sur son propre réseau, alors que n’importe qui se permet d’utiliser ce même réseau pour faire n’importe quoi, y compris transmettre internet ou la Télévision !!
_______________

Certains usagers, ayant constaté des troubles de fonctionnement de leur installation domotique, suite à la pose du compteur Linky, ont associé ces problèmes aux CPL du nouveau compteur.
D’autres, ayant entendu parlé des CPL « espions », souhaitent s’en protéger en les bloquant dès l’entrée du domicile.
Il existe ainsi une demande pour un filtre bloquant les signaux CPL
dans la bande CENELEC A.
Il ne nous appartient pas de porter un jugement sur la pertinence de cette demande, ni sur son caractère licite ou pas en regard de la législation.
L’usager qui installera un filtre entre le Baco et son installation prendra à son compte les éventuels problèmes résultants de cette initiative.
Nous nous proposons seulement de rappeler quelques règles simples qui doivent être respectées sous peine de se mettre en contravention avec les bonnes mœurs qui ont cours dans le monde de l’électrotechnique.
___________________

- Un dispositif électrique, passif ou actif, quel qu’il soit, placé dans une installation domestique, doit être homologué en conformité avec les normes en vigueur, dans le cadre de la réglementation NF C 15-100.
Il doit notamment satisfaire les conditions d’essais de compatibilité  électromagnétiques, et les normes de protection des biens et des personnes (Incendie, électrisation, tenue aux surtensions, aux surcharges, aux températures extrêmes, isolation, etc.).
- Si le filtre CPL est placé en tête de réseau, il doit être dimensionné pour fonctionner en nominal au courant maximum correspondant à ce raccordement, avec une marge de sécurité.
Le CBE /Compteur Bleu Electronique, est dimensionné pour fournir un courant max de 90A correspondant à un abonnement de 18 KVA. Le filtre doit donc logiquement être également dimensionné pour 90 A.
Le compteur Linky est dimensionné pour  100 A .
Les performances de filtrage doivent être maintenues jusqu’au courant max.
- Le filtre ne doit pas être lui-même source de rayonnement, ce qui suppose un blindage avec une mise à la terre efficace.
Il ne doit pas générer de surtensions lors de coupures brusques générant un très fort di/dt en raison de la présence des bobines de filtrage de forte inductance.
Sa courbe de réponse doit être spécifiée avec les impédances de charge et de source.
- Il doit ne doit causer aucune perturbation aux applications CPL domestiques hautes fréquences, jusqu’à 500 Mbps.
_________________

L’information suivante est donnée à titre indicatif:
La Société SPICA propose un filtre CPL pour la bande A du CENELEC.
Ce filtre est prévu pour être utilisé dans les installations de type photovoltaïques ou éoliennes. Il n’est pas expressément spécifié pour l’usage domestique derrière un compteur EDF.
Le modèle STRIKE 63 Ampères/ 40 db est un objet encombrant d’un poids de 3 Kg, dont le prix unitaire indicatif est de 370 euro TTC.
Nous n’avons aucune information concernant son homologation en France dans la fonction filtrage CPL en sortie de compteur Linky .
____________________

La position du service client Pros de ENEDIS est la suivante:
Si une anomalie quelconque de fonctionnement est constatée, soit par ENEDIS, soit par l’abonné, sur la partie puissance ou sur la partie signalisation, ENEDIS envoie un technicien pour analyser le problème. S’il s’avère que la cause se situe au niveau de la partie privative, après le disjoncteur EDF, un procès verbal est établi et l’abonné doit y apporter remède. Si la cause se situe dans la zone de responsabilité ENEDIS , c’est-à-dire avant le point de raccordement à la partie privative, c’est évidemment ENEDIS qui s’en charge ».
C’est donc clairement à l’abonné de s’assurer qu’en ajoutant un filtre, son installation privative ne pourra causer aucun trouble de fonctionnement dans l’installation de raccordement, de comptage, et de protection, qui relève du secteur ENEDIS.
Ceci inclut évidemment le fonctionnement de la liaison CPL entre le compteur Linky et le concentrateur.
On peut penser notamment à une atténuation parasite de la puissance des signaux CPL émis par le Linky sur le réseau, qui serait causée par une impédance d’entrée de filtre inappropriée dans la bande de fréquence concernée, et qui perturberait la signalisation du compteur.
L’introduction d’un filtre CPL bande A dans une installation domestique n’est donc pas une opération anodine.
___________________

 

Repost 0
7 janvier 2017 6 07 /01 /janvier /2017 10:22

 

7 Janvier 2017
Contrairement à une certaine légende urbaine, EDF n’a pas décidé de dépenser cinq milliards uniquement pour le plaisir d’espionner les habitudes, avouables ou non, de ses clients.
Dans l’article précédent nous avons tenté de montrer qu’il y a le feu au lac, et que faute de se bouger le…nous nous exposons à subir d’importantes perturbations du réseau électrique dans un avenir proche.
 La menace qui pèse sur la production électronucléaire, la croissance de la part des énergies intermittentes, le développement de la voiture électrique,  et l’obligation de réduire les émissions de CO2, constituent un faisceau de contraintes dont le cumul sera insupportable si l’on ne remplace pas le système d’adaptation de l’offre à la demande par son contraire, le système d’adaptation de la demande à l’offre.
C’est la Maîtrise de la Demande Electrique.
Nous sommes donc dans l’obligation de nous donner les moyens de réussir ce challenge, et plus vite nous commencerons, moins nous aurons à supporter les inconvénients d’un réseau devenu incontrôlable.
Ce changement de paradigme ne se fera pas sans susciter de nombreuses oppositions, sincères ou mal intentionnées.
Il faudra procéder par étapes, la technologie devra s’adapter, les usages aussi, et les usagers de même, qu’il faudra convaincre de la nécessité d’accepter certaines contraintes pour que leurs enfants aient le droit de vivre dans un monde sans nucléaire et sans pétrole.
Dix à vingt ans seront nécessaires pour finaliser le programme.
Autant s’y mettre tout de suite.
___________________

Le « tout de suite » en question est le compteur Linky, qui constitue l’interface de communication entre le gestionnaire de réseau et le client.
Le remplacement des compteurs représente un investissement annoncé de cinq milliards d’euros, soit 140 euros par abonné.
Cette folle dépense sera amortie sur vingt ans, période à l’issue de laquelle de nouveaux compteurs plus perfectionnés seront probablement posés.
La charge supportée sera donc de sept (7) euros par an et par abonné, soit 59 centimes par mois, ou encore la moitié du prix d’un petit pain au chocolat.
Puisque le prix du petit pain au chocolat est devenu la référence.
Chacun jugera, en son âme et conscience, s’il est raisonnable de dépenser une somme aussi « considérable » pour préserver un avenir énergétique propre pour ses enfants.
______________

Plus sérieusement, la contrepartie de cet investissement de cinq milliards se trouve dans l’économie qu’il permettra de réaliser lors du développement des outils de production à partir des énergies renouvelables.
Aujourd’hui, nous devons entretenir un outil de production capable de délivrer une puissance crête de l’ordre de 100 GW pour faire face aux pics de la demande, alors que notre consommation moyenne n’est que de 55 GW.
( Pour une énergie de 480 TWh annuels).
Si nous ne changeons rien à ces habitudes désordonnées de consommation, demain il nous faudra toujours 100 GW pour fonctionner (Et même bien davantage si l’on tient compte des voitures électriques et de la croissance naturelle du secteur).
Sans nucléaire, et avec seulement des moulins à vent et des panneaux solaires, il sera hors de question d’obtenir 100 GW.
Il nous faut donc maîtriser notre consommation pour ramener les pics de puissance demandée à une valeur plus raisonnable, de l’ordre de 70 GW.
C’est la mission dont le compteur Linky est chargé.
Et on y gagne quoi ?
Une économie de puissance de 30 GW représente l’équivalent de 18 réacteurs du type EPR de Flamanville.
Oui, vous avez bien lu 18.
Pour un coût global d’au moins 100 Milliards.
La comparaison avec le coût du Linky se passe de commentaire…
(Et nous avons vu précédemment que l’équivalent en éolien offshore est encore plus cher…).
___________________

L’objectif du compteur « intelligent » est multiple:
- Il doit fournir au client son profil de consommation, afin de lui permettre de l’optimiser pour d’une part réduire sa puissance crête et profiter au mieux des avantages tarifaires liés à certaines tranches horaires, et d’autre part éventuellement souscrire un abonnement plus avantageux correspondant à la puissance dont il réellement besoin.
- Il doit lui permettre, moyennant avantage tarifaire, d’adhérer au programme d’effacement programmé mis en œuvre lors des périodes de déficit de puissance réseau pour cause d’absence de vent ou de soleil.
- Il doit, à terme, gérer le poste de charge de batterie de VE dans le but de répartir dans le temps les périodes de charge, tout en garantissant le maintien du service au client.
A terme plus lointain, les batteries de VE connectées aux bornes de charge interactives pourront être intégrées dans un système global de stockage d’énergie électrique.
- Il doit intégrer les installations de production particulières dans la gestion du « réglage système » afin d’éviter les perturbations de tension et/ou de fréquence causées par des injection de puissance incontrôlées.
- Etc…
Toutes ces applications ne pourront être activées que si l’installation de l’abonné est aménagée pour les accueillir, notamment au niveau de la domotique.
Les délestages ciblés ne seront possibles que si l’installation client est partitionnée en zones qui seront activées ou non par un gestionnaire local d’énergie qui recevra ses informations du compteur Linky.
De même pour le lissage des consommations, le gestionnaire local d’énergie s’en chargera à partir des infos du compteur sur les avantages tarifaires évolutifs.
La gestion de charge de batterie se sera possible que s’il existe un poste de charge dédié raccordé au gestionnaire local d’énergie, lui-même connecté au compteur.
_______________

Une installation standard ne bénéficiant d’aucun réseau domotique, ni d’aucun gestionnaire local d’énergie, n’aura accès qu’à un « service minimum », lequel peut alors être perçu comme intrusif, une sorte de « gendarme » dont le rôle essentiel serait de sanctionner les dépassements de vitesse, ici les dépassement de la puissance souscrite.
(Ce rôle était précédemment tenu par le disjoncteur BACO, qui « autorisait » des dépassement de puissance assez larges).
Les installations « standard » étant aujourd’hui la majorité, EDF propose une application minimale dans laquelle le compteur Linky intervient pour proposer au client un délestage ciblé.
Le client (ayant souscrit à de programme) reçoit la veille un avis de réduction de puissance crête, moyennant évidemment un avantage tarifaire. Il doit alors faire en sorte que cette puissance ne soit pas dépassée, le compteur ayant été réglé à distance sur la valeur de courant convenue. A lui de réduire ses appels de puissance, par exemple en évitant de faire fonctionner ensemble plusieurs appareils gros consommateurs.
Cette application minimaliste est en cours d’expérimentation à Lorient, dans un groupe de 900 abonnés équipés du compteur Linky (Projet Smart Grid SOLENN).
Elle a pour but de tester les comportements des usagers dans cette démarche qui se veut participative, en les incitant à s’intéresser à leur profil de consommation, et en leur montrant qu’il peuvent l’aménager pour réduire leurs appels de puissance sans nuire à leurs besoins.
(Lorient a été choisie parce que la Bretagne est en situation d’urgence électrique, la production de cette région ne couvre que 13% de ses besoins).
D’autres projets analogues sont en cours, qui permettront de démontrer l’utilité du nouveau compteur, et l’importance de l’implication des usagers dans la gestion de leur énergie électrique.
Il ne fait aucun doute que la démarche d’implication des clients dans la gestion de leur consommation sera longue et nécessitera beaucoup de pédagogie.
La pédagogie seule ne suffira pas, si elle n’est pas renforcée par de réelles incitations tarifaires.
Egalement il n’est pas absurde d’envisager de faire appel à l’Education Nationale pour sensibiliser la jeune génération aux problèmes de l’énergie, et la convaincre de l’importance de ses futurs choix.
____________________

Repost 0
5 janvier 2017 4 05 /01 /janvier /2017 11:21

5 Janvier 2017
Avant toutes choses nous devons examiner le graphique suivant:
 

Les énergies renouvelables et le délestage électrique.

Nous y voyons, pour la période du 23/01 au 19/02  de l'année 2012 , un exemple de la puissance délivrée par chaque type de moyen de production pour une puissance installée de 1 GW.
(la source est facilement accessible sur le net).
Tout le problème de l'intégration des énergies renouvelables est résumé dans ce graphique, ce qui nous évite bien des discours.
La transition énergétique consistera, en gros,  à remplacer la courbe bleue par les courbes rouge et verte.
A l’évidence, ce remplacement ne pourra pas s’opérer sans une profonde restructuration des méthodes de production, de gestion, de distribution et d’usage de l’énergie électrique.
____________________

Malheureusement, la France est engluée dans les conséquences de choix énergétiques décidés en d’autres temps.
Tant que le sort de l’électronucléaire ne sera pas clairement et définitivement réglé, rien de sérieux ne pourra être développé dans le domaine des énergies propres et renouvelables.
Or, de par leur absence d’émissions de CO2, les centrales nucléaires sont conformes à l’esprit de la transition énergétique, le caractère renouvelable du combustible n’ayant jamais été sérieusement discuté, pas plus que les risques que cette technologie fait courir aux populations présentes et à venir.
Jusqu’à présent le programme nucléaire français n’est pas sérieusement menacé. La génération EPR, destinée à remplacer les REP de conception ancienne, poursuit son développement malgré quelques aléas.
Par ailleurs la production électronucléaire est incontestablement très efficace. Malgré les inspections en cours sur certains réacteurs, la puissance fournie par les réacteurs en service est encore de 53 GW ces jours derniers, soit un facteur de charge de 84% puisque la puissance nominale installée est de 63,2 GW.
(Ref: Eco2mix/RTE)
Du point de vue énergie électrique, le nucléaire reste la poule aux œufs d’or, ce qui explique évidemment les réticences des pouvoirs à abandonner la proie pour l’ombre.
Rappelons que le Gouvernement actuel a pris la décision héroïque de limiter la puissance électronucléaire à 63,2 GW installés, qui est précisément la puissance installée du parc actuel.
En clair, on continue sans rien changer.
(C’est ce qui s’appelle familièrement la politique du chien crevé au fil de l’eau…).
 
En contrepartie, on comprend également leur peu d’enthousiasme à s’activer dans le domaine des énergies propres et renouvelables, pour le quel tout est à faire, avec beaucoup d’inconnues technologiques et un résultat final non garanti.
Cependant les énergéticiens, conscients de l’inéluctabilité de la mutation du nucléaire vers les « vraies » renouvelables, savent qu’ils devront gérer l’inévitable révolution. Ils s’y préparent donc comme nous allons le montrer ci-après.
__________________

Les grands problèmes de la transition énergétique sont connus et largement documentés dans des rapports de RTE, de la CRE, et des autres institutions concernées, le tout accessible sur le net.
Les principaux sont les suivants:
- le remplacement d’une production de base continue et contrôlable par une production intermittente imprévisible et incontrôlable.
- Le remplacement d’un réseau unidirectionnel par un réseau bidirectionnel.
- Le remplacement d’un système à production centralisée par un système décentralisé.
- L’intégration des systèmes d’injection et d’autoconsommation.
- le remplacement d’une gestion d’adaptation de l’offre à la demande par un système où c’est la demande qui devra s’adapter à l’offre.  
- Le remplacement d’une gestion semi-autonome par pays, par une gestion en grande partie spécialisée par régions.
( ex: l’Hydraulique dans les pays scandinaves et de montagne, le solaire dans les régions du Sud, l’éolien sur les littoraux ).
- La nécessité de construire des installations de stockage d’énergie de grande capacité.
- La nécessité de développer les capacités d’échanges transfrontaliers très au-delà des besoins actuels.
- La nécessité de réformer les habitudes d’usage de l’électricité en obtenant l’adhésion et la participation des usagers au système de gestion intelligente de la ressource.
- La poursuite de la mise en place du grand marché Européen de l’électricité tel qu’il a été défini par les instances communautaires.

Toutes choses qui, aujourd’hui, n’existent pas ou n’existent qu’à l’état embryonnaire et qui devront être largement développées.
_____________________

Nous sommes évidemment très loin du « simple » problème de construction de parcs éoliens ou de fermes solaires, qui ne représentent « que » la partie visible de l’iceberg.
(N’oublions pas que c’est la partie cachée d’un iceberg qui à coulé le Titanic).
Les usagers ont pris des habitudes de vie fondées sur une disponibilité permanente et pratiquement illimitée de l'électricité.
Cet "Etat de grâce" était entretenu par l'énergéticien historique qui se faisait un devoir de tenir prêtes les installations de production, et au besoin d'en construire de nouvelles.
(C’est sur cette base que fut construit le parc de 58 réacteurs nucléaires).
Tout cela devra être oublié, nous entrons dans une autre époque. Avec la transition énergétique, l'électricité va devenir une denrée parcimonieuse dont la disponibilité permanente ne sera plus garantie, et qui pourra nous être mesurée chichement.
Sauf si nous prenons le problème à bras-le-corps, plutôt qu’en regardant ailleurs en niant la réalité.
(Tout cela n’a évidemment de sens que si la France décide de se retirer du nucléaire ).
____________________

Actuellement, en période hivernale, la consommation électrique est maximale en soirée aux alentours de 19 heures, et ce pic atteint une valeur qui dépend des conditions météo du moment.
Un Pic de consommation de 102 GW a été enregistré au cours de l’hiver 2012, mettant le réseau au bord de l’apoplexie.
La demande de puissance augmente d'environ 2,4 GW par degré de variation de la température extérieure en hiver.
(Coefficient de thermo sensibilité remis à jour en 2015 par RTE)
Cette grande sensibilité aux conditions météo est une spécialité française à cause du chauffage électrique encore très répandu, et utilisé dans des logements en général très mal isolés thermiquement.
(Le chauffage électrique n’est pas en soi répréhensible, puisque la transition énergétique conduit à remplacer le fuel et le gaz naturel fossiles par de l’électricité renouvelable. Le problème réside dans la faible efficacité énergétique des logements du parc ancien).
__________________

Avant hier  notre pic de puissance a atteint 88,3 GW, malgré une météo relativement clémente, avec des températures moyennes proches de la normale.
Cette puissance a été obtenue avec le mix suivant:
Nucléaire:        52 GW
Hydroélectrique:    13,9 GW
Gaz naturel:        9,2 GW
Charbon:        2,3 GW
Fioul:            2,1 GW
Solaire:        0
Eolien:        1,9 GW
Importations:    6 GW

Quelques remarques:
- Le facteur de charge du nucléaire demeure élevé ( 82,3%) malgré les problèmes en cours, la plupart des réacteurs ont repris leur travail.
- Le nucléaire et l’hydraulique fournissent près de 75% de la puissance, et demeurent l’ossature du mix électrique.
- Les fossiles fournissent plus de 15 % de la puissance, avec encore 2,3 GW de charbon !
- Le solaire est absent, normal à 19 heures.
- L’éolien fait de la figuration, le vent n’est ni prévisible, ni contrôlable.
- Les importations sont à un niveau élevé, le maximum technique étant à 9 GW environ .
- Et surtout la participation des énergies nouvelles est inférieure à celle du charbon (!!!), ce qui démontre que nous avons encore beaucoup de chemin à parcourir sur la route de la « vraie » transition énergétique.
____________________

Cette analyse montre que nous n’avons pas beaucoup de marge de manœuvre pour faire face à une forte demande de puissance:
- Le nucléaire, avec 82,3% de Fc, est déjà proche de son maximum.
- L’Hydraulique dépend de la pluviométrie de l’année, et les réserves doivent être utilisées avec précaution, en prévision des autres périodes de grand froid.
- Le solaire, n’en parlons pas à 19 H en hiver.
- L’éolien fait ce qu’il peut, au petit bonheur la chance…
- les importations sont limitées par la capacité technique des liaisons transfrontalières, dont le maximum est à 9 GW aujourd’hui selon RTE.
(Nous en pompons déjà 6).
- Il nous reste les centrales thermiques avec le Gaz, le fioul et le charbon !
Ce n’est pas par hasard que EDF investit dans un programme de développement de nouvelles unités à cycles combinés à gaz, car la situation actuelle, encore gérable, ne peut qu’empirer si un programme de retrait du nucléaire est décidé, ce qui est dans l’air du temps.
La volatilité des énergies solaire et éolienne rend nécessaire un accroissement des capacités d’échanges transfrontaliers, afin de mettre les ressources en commun pour réduire l’incertitude.

__________________

Cette situation, déjà critique avec le mix actuel à peu près dépourvu d’énergies intermittentes, sera carrément ingérable lorsque l’éolien et le solaire participeront pour une part importante dans le mix électrique.

Placés dans une situation de menace de pénurie à certaines heures, il faut donc se donner les moyens de prendre des mesures pour éviter le « blackout ».
La mesure « intelligente » consiste à faire en sorte que la puissance demandée ne dépasse jamais la puissance disponible.
Aujourd’hui la puissance moyenne consommée est de 57 GW environ, pour une consommation annuelle de l’ordre de 500 TWh, corrigée des variations saisonnières.
Si la puissance max demandée atteint parfois près de 100 GW, c’est parce qu’il n’y a pas de répartition concertée de la demande. Le planning d’allumage des appareils est pratiquement le même pour tous les usagers, les habitudes de vie étant très voisines.
La première démarche, la plus logique, consiste donc à tenter de réaliser un « lissage » des pics de demande, en gérant les besoins avec la coopération des usagers, pour ramener la demande de puissance max à une valeur plus « raisonnable », par exemple 70 GW au lieu de 100, la puissance moyenne restant la même bien entendu..
Ce qui permettrait de réduire considérablement la puissance installée, et donc d’amorcer un retrait du nucléaire plausible.
C’est ce qui va être tenté grâce au « réseau intelligent » qui devrait pouvoir fonctionner avec le nouveau compteur Linky.
Mais ceci prendra beaucoup de temps, et le temps nous fait défaut car nous sommes déjà en situation de crise.
Il nous faut donc recourir à une solution moins intelligente, mais efficace, qui est le délestage concerté.
____________________

Les prévisions de réduction de la consommation électrique sont contrariées par les nouvelles applications.
Si le véhicule électrique se développe comme prévu, la maîtrise du pic de puissance deviendra impossible sans une intervention intrusive.
On peut espérer « raisonnablement » un parc électrique de 10 millions de véhicules, soit 30% du parc national.
Lorsque ces véhicules se brancheront en hiver le soir pour un complément de charge, même en mode charge lente 3 KVA, il se produira une surcharge du réseau à hauteur de 30 GW, qui provoquera un blackout immédiat.
A lui seul ce nouveau marché impose donc une remise en question des conditions d’exploitation de l’énergie électrique, indépendamment du problème de l’intégration des énergies intermittentes.
____________________

Aujourd’hui, le délestage concerté est déjà pratiqué, mais sur une petite échelle puisqu’il ne porte que sur 2 ou 3 GW.
On préfère parler d’effacement plutôt que de délestage, l’effacement étant en fait un délestage préalablement négocié contre un avantage tarifaire.
En complément du délestage, il est possible de réduire la tension du réseau dans la limite de -5%, ce qui entraîne une baisse de la puissance de 8 à 10%.
__________________

La stratégie de délestage (D’effacement) est évidemment préparée et ne se pratique jamais de manière sauvage, mais l’objectif prioritaire est d’éviter un black-out, qui est le cauchemar du gestionnaire de réseau. Lorsqu’il y a risque de black-out, certaines zones peuvent être coupées pour une courte durée, avec une stratégie tournante.
Il ne s’agit alors plus d’effacement négocié, mais bien de délestage.
Pour établir un programme d’effacement (Délestage négocié), le gestionnaire de réseau  identifie les sites qui peuvent offrir une capacité de flexibilité de charge, pour quelle quantité et quelle durée de disponibilité.
Ceci se réalise à travers des sociétés d'agrégation de flexibilité de charge.
Ces intermédiaires négocient d'une part avec des clients disposant d'une certaine flexibilité, à la hausse ou à la baisse, portant sur des quantités interruptibles, et proposent ces capacités de flexibilité agrégées au gestionnaire du réseau.
Les particuliers comme les professionnels seront sollicités pour contribuer à la régulation système.
Il existe ainsi un véritable marché des capacités d’effacement, puisque celles-ci sont négociées à un prix évidemment supérieur au prix Spot.
En 2015 la puissance d'effacement mobilisable était de 1,9 GW (Source RTE), l'objectif étant de l'augmenter considérablement pour permettre l'intégration de l'éolien et du solaire le moment venu.
Cette capacité d’effacement doit être fortement augmentée dans l’avenir afin de faire face à l’arrivée de l’électricité éolienne et solaire essentiellement intermittentes, qui ne représentent encore aujourd’hui que 5% de la production électrique .
Le nouveau compteur Linky  permettra de mettre en place une stratégie plus fine et surtout plus diversifiée, qui remplacera les systèmes actuels (Tarification EJP, système EcoWatt, …).
__________________

Nous entrons ainsi dans l’ère de la gestion par « flexibilité de charge », qui existe déjà sur des petits volumes, mais qui devra être considérablement développée.
Dès à présent les fournisseurs d’énergie électrique sont tenus de participer aux mécanismes d’ « obligation de capacités » en adhérant au dispositif NEBEF / Notification d’Echanges de Blocs d’Effacement.
Ils ont ainsi contractuellement l’obligation de tenir à disposition du gestionnaire de réseau une réserve de puissance effaçable disponible dans des délais précisés dans le contrat.
Ces réserves de puissance effaçable sont constituées de l’agrégation de capacités d’effacement négociées avec leurs clients, qui peuvent être des professionnels mais aussi des particuliers.
Les quantités et les durées d’effacement font l’objet de négociations tarifaires bien entendu.
____________________

D’une façon générale, il faudra mettre fin au principe de libre consommation électrique, pour le remplacer par le principe de gestion intelligente de la ressource.
L'usager devra accepter quelques contraintes et ne pourra plus utiliser l'électricité à sa guise en quantités quelconques et au moment de son choix. Il devra gérer son installation domestique de manière interactive et planifier le "timing" des différentes applications grosses consommatrices, comme le gros électroménager, l'ECS, le chauffage, la charge d'une batterie de voiture, une pompe à chaleur, etc.
Y compris en été pour la gestion des climatiseurs, et éventuellement le chauffage de l’eau des piscines...
Personne n'a encore trouvé le moyen de placer le vent et le soleil en mode de suivi de charge !
Jusqu'à présent, la production s'adaptait à  la demande, demain il faudra faire l'inverse, c'est la demande qui devra s'adapter à l'offre.
Il s'agit d'un changement de paradigme qui nécessitera de la part des usagers une révolution culturelle à laquelle bien peu seront préparés.
La transition énergétique risque de faire grincer quelques dents…
_______________________

Pour l’usager, le compteur Linky est le premier indice de ce changement.
C’est lui qui permettra la mise en œuvre du réseau intelligent, avec trois objectifs principaux:
- D’une part obtenir des usagers qu’ils acceptent le principe de l’adaptation de la demande à l’offre, en participant au programme de lissage des consommations.
- D’autre part, prendre le contrôle de la gestion des sites de production disséminés pour éviter les commutations « sauvages » entre production et autoconsommation, et surtout éviter les perturbations du réglage système.
- Enfin, s’appuyer sur le stockage d’énergie constitué par la chaleur des bâtiments et les batteries de voitures électriques, pour les intégrer à une grande réserve énergétique pouvant contribuer à la compensation de l’intermittence des renouvelables.
L’usager cesse d’être un receveur passif libre de soutirer la puissance qui lui convient, dans les limites de son abonnement, et au moment qui lui convient, sans se soucier du risque de mettre le réseau en difficulté.
Il devient un acteur dont dépend la robustesse du réseau.
Ce nouveau rôle ne convient pas à tous les usagers, certains sont hostiles à tout ce qui peut ressembler à un intrusion dans le domaine privé.
Un gros travail de communication sera donc nécessaire pour obtenir l’adhésion des usagers, sans lesquels il n’y aura tout simplement pas de transition énergétique.
En fait l’usager devra choisir entre deux solutions:
- Soit accepter de planifier l’utilisation de ses appareils pour contribuer au lissage de la puissance demandée sur le réseau.
- Soit accepter un programme de délestage plus ou moins négocié comme par exemple dans le programme SOLENN expérimenté avec le compteur Linky (Ecrétage ciblé).
___________________

Nous n’avons pas parlé des installations de stockage d’énergie électrique, car il n’y a rien à en dire pour le moment.
On rencontre déjà tellement de difficultés pour faire accepter les éoliennes offshore par les populations riveraines et par les professionnels, qu’il vaut mieux ne pas soulever le lièvre des STEP marines si l’on veut éviter une nouvelle révolte des bonnets rouges…
Et pourtant il faudra bien la stocker cette énergie, si nous voulons pouvoir gérer l’intermittence du solaire et de l’éolien.
Mais chaque chose en son temps. L’Homme politique qui osera proposer un programme de construction de STEP marines sur la côte Atlantique n’est pas encore né.
Alors certains construisent des scénarios à la limite du crédible. Il y serait question d’utiliser les capacités de stockage de certains pays comme la Norvège, qui seraient reliées par câbles THT courant continu sous-marins aux sites de production…
Affaire à suivre.
_________

 

 

Repost 0
23 décembre 2016 5 23 /12 /décembre /2016 11:54

Transition énergétique: Promesses, promesses….

24 Décembre 2016
Père Noël est en route pour garnir nos souliers.
Le vieux monsieur inoxydable va passer comme chaque année, laissant un lot d'heureux et un lot de déçus.
Nos hommes politiques, qui n'en sont plus à une mystification près, tentent d'usurper les fonctions de l'honorable vieillard en prétendant détenir des hottes pleines de merveilles, qu'ils sont prêts à déverser sur le bon peuple en échange d'une simple bulletin de vote.
En avons-nous connu de ces programmes mirifiques d'avant le mois de Mai, bien vite oubliés passé le second tour…
Les mêmes programmes peuvent d'ailleurs servir plusieurs fois, c'est l'avantage d'une promesse jamais réalisée, d'être quasiment inusable.
C'est le cas, entre beaucoup d'autres, de la transition énergétique.
Nous avons retrouvé le programme de développement de l'éolien off-shore  français, décidé en 2010 après les débats publics tenus du 28/04 au 10/09/2010.
Pour faire court, ce programme, établi après concertation était le suivant:
Le Tréport, 750 MW
Fécamp, 500 MW
Courseulles, 500 MW
Saint Brieuc, 500 MW
Saint Nazaire, 750 MW
Soit 3 000 MW installés, pour un investissement évalué à 10 Milliards d'euros ( 600 machines de 5 MW).
Les parcs devant être opérationnels en 2015.
L'objectif paraissait raisonnable, puisque la technologie choisie était standard (D'autres parcs off shore étaient déjà en fonctionnement en Europe du Nord avec les mêmes machines et avec la même implantation mono pieu sous faible profondeur d'eau).
En somme, un projet "sans histoire".
______________________

Aujourd'hui, sept ans plus tard, pas une seule éolienne offshore n'est encore visible depuis la côte, même par temps clair et avec une paire de jumelles.
On en est encore à discuter le bout de gras avec on ne sait plus très bien qui pour résoudre on ne sait plus quels problèmes avant de commencer, peut-être un jour, les travaux.
Il paraît, aux dernières nouvelles, que les premières machines tourneraient pour 2020...ou 2021, c'est juré.
Trois présidents (Le troisième sera élu dans six mois) auront eu à traiter de ce programme, sans aucun résultat concret jusqu'à présent.
On n'ose imaginer les sommes qui auront été dépensées pendant ce temps par les commissions de ceci, les cabinets d'expertise de cela, les réunions interministérielles d'experts, pour savoir qui, quand et comment on allait procéder.
Et pourtant il s'agit d'un programme classé prioritaire, soutenu par l'Etat, c'est-à-dire par vous et moi, qui fait partie des engagements solennels de la France, réitérés par les présidents successifs au cours des grand-messes COPxx, en accord avec la Communauté Européenne, et avec ses financements.
______________________

On peut dès lors se demander si tout cela ne serait pas une simple mascarade, certes tragique, destinée à amuser la galerie en donnant au bon peuple une image de dynamisme de bon aloi, un rideau de fumée destiné à cacher un conservatisme forcené ayant depuis longtemps décidé de laisser les enfants s'amuser avec les moulins à vent pendant que les grandes personnes vaquent à leurs affaires courantes.
Lesquelles affaires courantes sont en l'occurrence le développement du nucléaire et les accords sur les fournitures de pétrole et de gaz naturel.
(Avec en coulisse un regard en coin vers les gaz de schiste et le "revival" du Charbon).
Savez-vous que pendant que les discussions sur les parcs éoliens s'éternisaient, il a été procédé à la modernisation de la centrale à charbon de 600 MW du Havre ?
Non, ce n'est pas une blague…  
_____________________

La lecture de ce programme fantôme sur l'éolien offshore français permet par ailleurs de déceler une étrange anomalie concernant le montant des investissements prévus; étrange en ce sens qu'elle n'a soulevé aucune observation de la part de ceux qui ont, sur d'autres projets, crié au scandale à propos du coût.
Le programme éolien offshore dont nous parlons porte (portait) sur une puissance installée de 3 000 MW , pour un investissement de 10 Milliards, pour commencer.
(Et l'on sait ce que valent les budgets initiaux…, surtout s'agissant d'off-shore).
Le facteur de charge des éoliennes marines est de 35% environ, selon les résultats déjà constatés sur des parcs existants dans d'autres régions européennes.
L'énergie moyenne produite annuellement serait donc de 9 TWh, ce qui porte l'investissement à 1,1 Milliard par TWh  de production annuelle.
Par comparaison l'EPR de Flamanville produira 13 TWh par an, également pour un investissement réactualisé de 10 Milliards, soit 0,8 Milliard par TWh.
Oui, vous avez bien lu:
L'investissement (Initial) de l'éolien off shore, par TWh annuel produit, est donc de 37 % supérieur à celui de l'EPR réactualisé, sachant que ce réacteur est un prototype alors que les éoliennes de 5 MW prévues dans le projet sont des machines déjà industrialisées.
Et de plus, les éoliennes marines ont une durée de vie de 25 ans, contre 60 pour un EPR.
Et pourtant aucune voix ne s'est élevée pour s'étonner du montant de l'addition éolienne, alors que l'EPR a fait l'objet de multiples plaintes pour dépenses jugées déraisonnables, voire scandaleuses.
(Ce coût, jugé extraordinairement élevé par les opposants, reste l'un des paramètres importants du dossier à charge contre le nucléaire).
Comprenne qui peut.
____________________

L'autre anomalie qui se révèle à la lecture du rapport sur l'éolien offshore est l'absence (Disons plutôt l'oubli volontaire) d'une partie essentielle de l'investissement, celle qui concerne les installations de compensation de l'intermittence.
On sait en effet que la production éolienne, comme la production solaire, est soumise aux caprices de la météo.
L'injection de cette production, à un niveau élevé, dans le réseau de distribution nécessite donc des installations de compensation de ces fluctuations très peu prévisibles. Ceci n'est plus à démontrer, le problème étant bien documenté par les énergéticiens, et les dossiers étant  consultables sur le net.
Ces moyens de compensation sont divers:
Centrales hydroélectriques, Stations de pompage/turbinage, centrales thermiques de relève, filière Hydrogène et pile à combustible, moyens de stockage Electrochimique, ou par inertie, achats de capacités de stockage à l'étranger, éventuellement par câble sous-marin, etc.
Pour gérer une production fluctuante il faut, en plus de ces moyens de stockage tampon, un système de gestion du réseau capable d'adapter la demande à l'offre lorsque les moyens de compensation sont débordés. Il s'agit du "Smart grid", ou réseau intelligent.
Tout cela est également bien connu et largement documenté, même si les opposants aux compteur Linky font semblant de n'avoir rien compris.
(Faire l'âne pour avoir du son est une technique bien connue).
Tout cela coûte extrêmement cher, et ce coût doit logiquement être intégré au coût de mise en place d'une production intermittente.
C'est du moins ainsi que l'on procède dans l'industrie, selon les règles de l'art.
Ce "petit" détail n'a bien sûr pas échappé aux promoteurs des parcs éoliens, du moins nous osons le croire. L'omission est donc délibérée, ce qui est une tromperie qui risque de compromettre le succès du projet non seulement au plan financier, mais aussi au plan technique.
En plus du prix du KWh sortant des éoliennes, les consommateurs devront donc supporter les coûts supplémentaires des installations de compensation de l'intermittence, dont on ne leur aura jamais parlé…
Les factures deviendront plus lourdes.
_______________________

Heureusement la cata n'est pas pour demain matin.
D'abord parce que les fameuses éoliennes offshore françaises n'existent encore que sur le papier.
Ensuite parce que la production électrique des 600 machines ne représentera que 1,6% de la production brute électrique française, qui est de 550 TWh.
Et d'ici 2020, EDF aura pris les mesures nécessaires à la gestion de cette énergie capricieuse.
A condition toutefois que les usagers, bernés par les anti-tout, ne s'opposent pas à la mise en œuvre du réseau intelligent.
Mais ceci est une autre histoire…
___________________

En fait, les atermoiements actuels risquent de se prolonger encore longtemps. En effet, à force d'attendre l'arme au pied pendant cinq ans, la technologie a évolué, et maintenant la rentabilité est du côté des très grosses machine, de 8 MW voire davantage.
Et pour faire accepter ces machines, il faut les envoyer au large, donc les rendre flottantes car la profondeur ne permet plus un ancrage rigide sur le  fond.
Le projet doit donc être entièrement revu, de même que son financement car la nouvelle technologie exige des investissements beaucoup plus élevés.
Il est donc probable que nous devions encore attendre "un peu" avant de voir les premières éoliennes off shore françaises.
(Nous parlons bien sûr des parcs éoliens productifs et raccordés au réseau, et non des nombreux démonstrateurs dont on nous vante les performances époustouflantes, mais hélas non suivies de réalisations).
Un délai technique qui ne manquera pas de satisfaire les détracteurs de cette technologie, qui la considèrent ruineuse, peu efficace, et très encombrante.
Opinion évidemment discutable…
___________________

Il faut voir, dans cette marche chaotique vers la transition, une conséquence de notre politique énergétique, qui fut décidée et fixée il y a un demi-siècle.
Politique sur laquelle il n'y a plus lieu de revenir, quand le vin est tiré il faut le boire, nous parlons bien sûr du nucléaire dont il faudra bien se débarrasser un jour.
Aujourd'hui, grâce à des choix énergétiques initialisés par "qui vous savez" à la sortie de WW2,  la France peut présenter un mix électrique pratiquement vierge de tout CO2:
75 à 80% de nucléaire, 10 à 15% d'hydroélectrique, un peu de solaire et d'éolien terrestre, et nous voilà à hauteur de 90 % d'électricité "propre" au sens de la lutte contre le changement climatique.
(Le caractère renouvelable ou pas du nucléaire n'ayant jamais été réellement débattu au niveau international, le doute profite donc à l'accusé).
L'électricité ne représente que le quart environ de notre consommation énergétique finale.
Le reste, c'est-à-dire la plus grosse partie, est couvert par les énergies fossiles, mais avec un soupçon d'énergie renouvelable à carbone recyclable, qui est le bois-énergie.
Nous pouvons donc dès à présent nous prévaloir de 30% environ d'énergie "conforme" à l'esprit de la transition, même si dans le détail il y aurait beaucoup à dire.
En ajoutant un peu de biocarburants par ci, un peu de biogaz par là, un zeste de géothermie, et surtout en forçant sur les économies d'énergies fossiles, nous pouvons présenter un bilan flatteur sans avoir à dépenser d'efforts supplémentaires.
Ceci explique peut-être cela.
_________________

Tout se passe (Ou plutôt ne se passe pas) comme si cette histoire de réchauffement climatique était une bonne blague, à surtout ne pas prendre au sérieux.
Entre ceux qui doutent de la culpabilité réelle du CO2 anthropique, ceux qui pensent qu'un peu plus de CO2 serait bénéfique pour l'agriculture, ceux qui affirment que tout çà c'est la faute du Soleil, ceux qui simplement "ne croient pas" au réchauffement, ceux qui y croient mais pensent que deux ou trois degrés de plus ne feraient pas de mal, ceux qui croient en la démarche de capture et séquestration du Carbone, ceux qui attribuent les variations climatiques aux cycles naturels de Milankovic, ceux qui prédisent l'exploitation de l'Hydrogène naturel, ceux qui préparent la mise au point d'un nucléaire "propre", ceux qui annoncent la fusion froide, ceux qui pensent que nous avons des problèmes plus urgents à résoudre, ceux qui disent qu'un pays en faillite ne peut pas se permettre de casser un outil de production qui marche pour en construire un autre problématique, ceux qui réclament des investissements dans les énergies durables mais refusent de voir le prix du KWh augmenter, et ceux qui s'en foutent complètement, il est difficile de continuer à défendre des positions vertueuses, si mal défendues par les gouvernements eux-mêmes.
__________________

La représentation théâtrale de la transition énergétique suit cependant son cours sans faillir. Nous venons d'avoir droit à deux annonces de la Ministre chargée, entre autres, de notre avenir énergétique.
La première concerne un projet d'éolienne offshore flottante, la seconde est relative à l'inauguration d'un tronçon de un kilomètre de route "solaire" pavée de panneaux photovoltaïques.
L'éolienne en question n'est pour l'instant qu'un démonstrateur de 2 MW, destiné à prouver la faisabilité de la chose, pour éventuellement songer plus tard à rentrer dans le vif du sujet.
La route solaire est une idée déjà ancienne, mais dont la réalisation implique la résolution de problèmes de haut niveau comme la tenue aux surcharges des véhicules d'exception y compris à chenilles, le vieillissement sous environnement très hostile ( Température, chocs, contraintes mécaniques, déformation des soubassements, résistances aux agents corrosifs, aux incendies de véhicules, etc) , les qualités routières du revêtement, la tenue au gel, et bien entendu le coût de l'investissement et la compatibilité avec les procédures et matériels d'entretien de la voierie.
Il s'agit donc d'un projet d'études de fond qu'il faut saluer, mais qui n'aura pas de retombées à grand échelle avant longtemps, s'il y en a un jour.
Ces deux lapins, sortis du chapeau de madame la Ministre, ont surtout intéressé les délégations taïwanaise, japonaise et chinoise, on se demande bien pourquoi…
_____________________

 

 

 

Repost 0
14 décembre 2016 3 14 /12 /décembre /2016 16:38

De la relativité du risque nucléaire.

14 Décembre 2016

Dans une installation nucléaire, la cuve du réacteur est le seul composant dont le remplacement n’est pas envisagé dans le programme de maintenance « normal ».
( les raisons en sont à rechercher auprès des concepteurs des années soixante-dix, cette analyse nous entraînerait trop loin).
On peut par contre remplacer tout le reste, et on ne s’en prive pas au cours de la vie de l’installation.
Générateurs de vapeur, tuyauteries, pompes, soupapes de sureté, pressuriseur, injection d’eau de refroidissement de secours, etc… tous les composants qui interviennent dans la régulation de température et de pression, tous les composants de sécurité, tout cela est remplacé lorsque c’est nécessaire, même le couvercle de la cuve.
Mais la cuve elle-même, non.
C’est donc l’état de cette cuve qui va déterminer le moment du départ en retraite du réacteur.
Sauf si l’exploitant décide d’arrêter plus tôt pour des raisons de coûts de maintenance excessifs, ou pour non-conformité avec les nouvelles règles de sécurité, ou pour tout autre raison.
____________________

S’agissant d’un chaudron en acier avec des parois de 25 centimètres d’épaisseur, on imagine sans peine qu’il peut résister longtemps à de nombreuses sollicitations, pourvu que le matériau soit de bonne facture.
Il contient le combustible nucléaire sous forme de pastilles empilées dans des crayons en alliage de Zirconium.
Comme dans une chaudière de chauffage central, la chaleur dégagée par la réaction nucléaire est évacuée par de l’eau « normale » grâce à des pompes ad-hoc, vers des générateurs de vapeur, laquelle vapeur fait tourner une turbine entraînant un alternateur générateur d’électricité, comme dans n’importe quelle centrale thermique, enfin presque.
La température est d’environ 300 °C et la pression de 150 Kg.
Pas de quoi effrayer une chaudron d’acier avec des parois de 25 cm.
La différence avec votre chaudière, en plus de la température et de la pression élevées, c’est que l’eau est radioactive, contaminée par son passage au sein des crayons de combustible, et rendu acide par l’usage d’acide borique pour contrôler la réaction.
L’acier de cuve est attaqué par l’acide borique. Pour le protéger, l’intérieur de la cuve est tapissé d’un revêtement soudé d’acier inox de 1 cm d’épaisseur.
Le couvercle de la cuve est démontable, pour permettre le remplacement du combustible, tout les 18 mois environ.
On en profite alors pour effectuer un contrôle de l’intérieur avec des instruments sophistiqués capables de détecter des microfissures, ou tout autre anomalie.
Tout les dix ans on procède à une grande « visite décennale » au cours de laquelle une machine spéciale introduite dans la cuve analyse l’évolution de l’acier sous l’effet du vieillissement sous flux de neutrons.
Pour affiner l’évaluation du vieillissement, il y a à l’intérieur de la cuve des éprouvettes d’acier prévues pour être prélevées lors des visites décennales afin de mesurer au banc l’évolution des caractéristiques de l’acier.
On inspecte également particulièrement les soudures, tant des viroles de cuves que des tuyauterie du circuit primaire, et le bon état des passages des barres de contrôle de la réaction, du dispositif de commande des grappes de crayons de combustibles, et des passages de l’instrumentation, pour détecter toute trace de fuite.
__________________

L’exposition de l’acier de cuve au flux de neutrons entraîne une modification des caractéristiques mécaniques du métal, notamment la frontière ductile-fragile, les migrations d’impuretés à l’intérieur de la structure du métal, et la propagation d’éventuelles microfissures.
Tout cela est mesuré lors des visites d’inspection.
Ces données sont indispensables pour évaluer le vieillissement de la cuve.
Des modèles du processus de vieillissement de l’acier à partir de sa composition initiale, et des mesures effectuées périodiquement sur les échantillons prélevés à l’intérieur, permettent de suivre la «vie» du métal.
On comprend que, s’il s’avère que la composition initiale n’était pas conforme au cahier des charges, il devient nécessaire de ré évaluer les modèles pour les pièces en question.
Sans pour autant les condamner à priori; il s’agit en fait de remettre en phase les modèles d’évolution dans le temps.
On ne peut cependant exclure la possibilité que cette « remise en phase » conduise à conclure à la nécessité de réformer la cuve. Le réacteur est alors mis au rebut.
___________________

Une cuve, même âgée, se comporte sans problème dans les conditions « normales » .
Mais, comme une personne d’âge, elle peut ne pas supporter les variations trop brusques de température et de pression.
De telles conditions peuvent survenir dans des conditions accidentelles de perte importante de réfrigérant primaire.
Cet APRP, Accident par Perte de Réfrigérant Primaire, est redouté de tous les exploitants de ce type de réacteur.
Il peut survenir lors d’une rupture (Une « brèche ») importante d’un élément du circuit primaire, tuyauterie, raccord, pompe, pressuriseur, circuits des générateurs de vapeur.
Les tubes échangeurs de chaleur des générateurs de vapeur sont particulièrement vulnérables en raison de la faible épaisseur de leurs parois. Ils sont l’objet d’une surveillance permanente; toute fuite est détectée grâce à une mesure en continu du taux de radioactivité de l’eau secondaire, et à la variation brusque de pression du GV concerné.
On peut alors intervenir rapidement et ainsi éviter un APRP.
(Le GV est alors isolé du circuit primaire, et réparé ou remplacé).
Une brèche importante peut conduire à un APRP.
Lorsque survient un APRP, il est nécessaire d’injecter de l’eau dans la cuve pour maintenir le niveau afin d’éviter que les crayons de combustibles soient dénoyés. Cette eau est évidemment « froide » est crée une brusque variation de température, qui peut ne pas être bien supportée si l’acier de la cuve a mal vieilli.
Rappelons que si les crayons de combustibles restent dénoyés, la situation peut rapidement dégénérer vers une catastrophe type Fukushima.
______________________

Dans le REX (Retour d’EXpérience) il n’y a pas d’exemple connu de rupture de cuve comme élément initiateur d’un APRP.
Par contre, une rupture de cuve peut survenir suite à un APRP.
Si l’APRP est pas ou mal maîtrisé, on peut s’attendre à un percement du fond de cuve par le corium dont la température est extrêmement élevée.
Ce corium violemment radioactif se répand alors dans la nature, sauf si un dispositif de contention et de refroidissement a été prévu sous le réacteur.
(Les REP du parc existant en sont dépourvus, contrairement aux futurs EPR).
Dans ces circonstances on assiste généralement à une explosion liée au dégagement d’Hydrogène.
______________________

Il apparaît finalement que, même en présence d’une cuve de bon aloi, la survenue d’un APRP mal contrôlé conduit à la catastrophe par un enchaînement de circonstances fatales, quel que soit l’état de la cuve.
Le problème est donc certes de surveiller la cuve (et le reste), mais aussi de mettre tout en œuvre pour d’une part éviter que se produise un APRP, et d’autre part prendre toutes les dispositions pour le maîtriser s’il se produit, et en limiter les conséquences.
A ce sujet, la catastrophe de Fukushima a conduit à mieux mesurer l’importance de certains risques, peut-être sous estimés auparavant.
Ce qui a conduit à certains aménagements sur les installations existantes.
___________________

Les études initiales sur la probabilité de rupture de cuve d’un réacteur sont résumées dans le document suivant:
http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/15/049/15049924.pdf
______________________

Concernant la contestation de la validité des conclusions officielles sur la sureté des cuves, on peut lire ceci:
http://www.enerzine.com/2/18163+fissures-de-cuves-de-reacteurs-nucleaires---un-probleme-mondial+.html
______________________

Le problème n’est plus de savoir si l’électronucléaire est une technologie dangereuse ou pas. Tchernobyl et Fukushima en ont fait suffisamment la démonstration.
Il n’est plus acceptable désormais de se cacher derrière des analyses de fiabilité prévisionnelles fumeuses.
Continuer dans la même voie c’est clairement accepter le risque d’une telle catastrophe sur notre territoire.
______________________

Pour ce qui est des risques de rupture d’une cuve de réacteur, le texte ci-dessous témoignera de la difficulté de décider si, oui ou non, le risque existe:

« Pour certains spécialistes en effet, l'hypothèse de la non rupture de la cuve est complètement arbitraire, car pourquoi considérer la rupture nette et brutale d'une tuyauterie primaire principale et pas la rupture de la cuve, tout aussi improbable, si ce n'est parce que dans le premier cas on sait construire des enceintes qui résistent, et pas dans le second. Ceci revient à dire que dans ces études d'accident, on ne prend en compte que ce que l'on est capable de prendre en compte. Le concept de l'accident maximum plausible resurgit et le problème est posé d'un consensus autour de ce qui est jugé «vraisemblable». Les deux hypothèses se défendent : les tuyauteries sont des zones de concentration de contraintes au niveau des raccordements et elles sont nombreuses donc il y a plus de raisons qu’un problème survienne au niveau des tuyauteries que sur la cuve. A l'inverse, on peut penser que la cuve est plus soumise à l'irradiation par les neutrons et que par conséquent la fragilisation est nettement plus grande, la probabilité de se trouver dans la zone de rupture fragile est plus grande pour la cuve que pour les tuyauteries qui sont situées plus loin . »

Source:
Archives CEA, Fonds du Haut-Commissaire, F3 23 49, «Réunions programmes 1972-1980», relevé de décisions prise par l'Administrateur Général à la suite de la réunion du programme «sûreté des réacteurs à eau bouillante» tenue au Siège le 21 mai 1974, intervention de Bourgeois sur la sûreté des réacteurs à eau ordinaire.

On peut voir que les avis étaient partagés, et ceci dès le lancement du programme nucléaire.
Quarante  ans plus tard, nous en sommes toujours au même point.
Faudra-t-il consulter madame Irma pour savoir si tel chaudron est sur le point de nous sauter au nez ?
Que penseront nos descendants si, en plus de nos déchets nucléaires qu’ils leur faudra gérer sur des millénaires, nous leur laissons un sol empoisonné et stérile ?

_____________________

 

 

Repost 0

Présentation

  • : Le blog de doc zaius
  • : Suivi des problèmes environnementaux du moment. Analyses techniques . Comptes rendus avancements projets.
  • Contact

Recherche

Liens