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13 septembre 2011 2 13 /09 /septembre /2011 16:15

12 Septembre 2011

L’arrivée de la voiture électrique impose un changement de paradigme: L’important n’est plus le moteur, c’est la batterie.

En effet, tous les constructeurs savent fabriquer des moteurs électriques légers et performants, accouplés ou non avec un moteur thermique, en série ou en parallèle, voire les deux.

Le problème est maintenant de trouver la batterie qui donnera au véhicule une autonomie équivalente à celle d’un véhicule classique, et rechargeable en moins de cinq minutes comme on le fait aujourd’hui pour l’essence ou le gasoil dans l’une des 13 500 stations services de France.

Il faut être très clair: Aujourd’hui cette batterie n’existe pas, pas plus que les stations de recharge.

En matière de batteries pour l’automobile, l’état de l’art est représenté par la technologie Lithium-ion, avec une densité énergétique de 100 Wh par Kg, c’est-à-dire tout juste trois fois mieux que nos vieilles batteries au plomb.

Par « état de l’art » nous entendons ce qu’il est possible d’industrialiser en grand volume, en respectant le cahier des charges imposé par le marché automobile et bien sûr les règles de sécurité.

(Les laboratoires sont pleins de nouveaux modèles de batteries ultra performantes, mais non industrialisables à court ou moyen terme).

Un calcul simple montre que, pour égaler l’autonomie énergétique d’un véhicule classique, le véhicule électrique devra emporter une « réserve » de 250 KWh environ.

Une batterie lithium-ion actuelle embarquant une telle réserve pèserait donc deux tonnes et demi !!!

Il est donc hors de question d’égaler l’autonomie de la voiture à moteur thermique, avec la technologie Lithium-ion industrialisable aujourd’hui.

Le mieux que l’on puisse faire est d’embarquer une batterie dont le poids ne dépasserait pas 300 Kg , ce qui correspond à une réserve énergétique de 30 Kwh environ.

Avec çà, on peut actionner une voiture moyenne transportant quatre personnes, sur une distance maximale d’environ 200 Kms, à condition de se contenter de performances plus que raisonnables.

En effet, avec un surpoids de 300 Kg de batterie , poids mort équivalent à quatre personnes, les performances avec quatre vraies personnes à bord plus les bagages sont alors celles que vous pouvez imaginer si vous placiez huit adultes dans votre auto !!!

Si le conducteur n’est pas extrêmement attentif à garder le pied léger sur l’accélérateur, avec un œil sur l’économètre, sa batterie sera vide avant qu’il ait parcouru 50 kms!

L’automobiliste amateur de voiture électrique devra donc faire face à un problème entièrement nouveau: Il devra avoir toujours présent à l’esprit l’état de charge de sa batterie, la distance qu’il peut espérer parcourir, avec quel type de conduite, combien de passagers, quel profil de parcours, et où il pourra faire recharger sa batterie sur le trajet qu’il compte emprunter.

Ce problème étant évidemment décuplé pendant la période de lancement puisque les infrastructures de recharge ( bornes d’accès publiques ) sont totalement inexistantes et resteront longtemps le privilège des grandes villes.

Autrefois ce problème existait , aux temps héroïques des débuts de l’auto, mais on pouvait emporter un ou deux bidons d’essence pour pallier l’absence de station service.

Mais avec l’électricité comme seul moyen de propulsion, il n’est pas possible d’emporter un bidon de KWh !!!

Ce sera donc la panne sèche assurée avec remorquage obligatoire.

Pour tourner la difficulté, les constructeurs pragmatiques ( disons japonais) ont eu l’idée de conserver le moteur thermique et de lui adjoindre un moteur électrique alimenté par une petite batterie de quelques KWh, pouvant propulser le véhicule lors de la traversée d’une (petite) agglomération, le moteur thermique prenant le relais sur la route ( c’est le concept de la TOYOTA Prius, dont il s’est vendu deux millions d’exemplaires depuis son lancement en 1997).

La batterie peut être rechargée par le moteur thermique, ou bien par un branchement sur le réseau électrique pour certains modèles.

Il s’agit des concepts HEV et PHEV ( P pour « Plug-in » ), qui allient la ceinture et les bretelles.

On voit que tout tourne autour de la batterie et de sa recharge.

Renault, droit dans ses bottes, a choisi de brûler ses vaisseaux, et reste fidèle à la voiture électrique pure et dure, sans moteur thermique de secours ( concept EV ).

La ZOE, dont quelques exemplaires sont déjà en circulation, est annoncée comme le cheval de bataille de la firme, qui prévoit que ce modèle représentera les deux-tiers des ventes de véhicules Renault électriques .

C’est une voiture moyenne tout électrique, dont la batterie est le seul moyen de propulsion.

D’où l’importance considérable de ce composant pour le constructeur.

Renault a d’abord décidé de fabriquer ses batteries lui-même, mais semble réaliser que l’entreprise est très risquée. En effet, fabriquer des batteries de très haute technologie est un métier qui n’est pas celui de Renault. De plus, la technologie des batteries est en pleine évolution à la fois pour améliorer le rendement massique, les performances, la fiabilité et la sécurité, et pour réduire les coûts. Il est donc hasardeux de lancer aujourd’hui une production en volume d’un composant clé qui risque fort d’être obsolète dans six mois.

Renault a donc, semble-t-il, décidé une pause de quelques années avant de relancer ce projet de production interne de batteries.

Le constructeur communique très peu sur la technologie de sa batterie. Par contre il a fait beaucoup d’air autour de son projet d’en fabriquer 200 000 à partir de 2011, pour ensuite faire machine arrière et reporter ce programme de deux ans au moins.

Les véhicules électriques de la marques commercialisés en 2012 et 2013 seront donc proposés avec des batteries approvisionnées à l’extérieur, selon toute vraisemblance. Ou à l’intérieur du Groupe par l’intermédiaire de Nissan.

La ZOE sera proposée à un prix annoncé autour de 15 000 euros sans la batterie, incluant un bonus écologique de 5 000 euros. La batterie sera proposée en location, le loyer indicatif étant compris entre 70 et 100 euros par mois.

L’histoire ne dit pas ce qu’il adviendra si le bonus écologique est mis à la portion congrue comme cela est les cas pour les panneaux photovoltaïques.

Il faut noter qu’un loyer mensuel de 80 euros correspond au coût d’un plein de carburant diesel avec lequel on peut parcourir 1 200 kms, soit

15 000 kms par an, qui est la distance moyenne parcourue par l’usager français. A cela il faudra ajouter bien sûr le prix de l’électricité pour la recharge de la « chère » batterie.

On ne voit donc pas très clairement où est l’intérêt de cette solution électrique, sinon celui d’afficher une posture écologique, qui ne concerne qu’une faible partie de la clientèle.

Posture écologique d’ailleurs mise à mal lorsque l’on réalise que les batteries seront rechargées avec une électricité d’origine nucléaire à 80%, cette source d’énergie étant aux antipodes des revendications écologiques.

La voiture électrique est une solution qui prendra tout son sens lorsque l’énergie électrique sera produite par des sources propres, renouvelables et décarbonées. Ce qui ne sera pas le cas avant plusieurs décennies.

Aujourd’hui elle semble plutôt destiné à l’usage urbain dans le cadre d’une législation très sévère sur la pollution, qui interdirait pratiquement l’accès des agglomérations aux véhicules non électriques.

Pour justifier le basculement vers le véhicule électrique, on invoque souvent la probable flambée des prix du pétrole. On oublie de préciser que, pour échapper aux conséquences de cette flambée, il faudrait que l’électricité ne soit pas produite à partir du pétrole ou du gaz ( dont le prix ne manquera pas de suivre celui du pétrole).

Cet accroissement de la demande d’électricité n’est pas compatible avec un quelconque projet d’arrêt programmé des centrales électronucléaires, tant que les énergies propres, renouvelables, et décarbonées, ne seront pas capables de prendre le relais .

Renault annonce pour la ZOE des émissions de CO2 inférieures à

12 g/km.

Il s’agit bien sûr du CO2 émis lors de la production d’électricité que l’on introduit dans la batterie.

Pour afficher un résultat aussi convainquant, Renault a fait son calcul en considérant que l’électricité rechargeant la batterie serait à 80% d’origine nucléaire, ce qui est le cas aujourd’hui.

Un écologiste digne de ce nom, qui fait le choix d’investir dans un véhicule électrique à cause de son faible taux d’émission de CO2 annoncé, doit savoir qu’il choisit de soutenir le développement du nucléaire civil.

L’argument d’un très faible taux d’émission de CO2 pour la promotion d’une voiture électrique est donc une escroquerie intellectuelle, s’il n’est pas fait clairement mention du mix énergétique servant de base au calcul.

Quant à compter sur les énergies nouvelles pour recharger les batteries, il s’agit d’une autre escroquerie intellectuelle, car cette possibilité ne deviendra effective que dans un délai de l’ordre de la décennie, au mieux.

De plus, dans l’hypothèse d’un retrait , même progressif, du nucléaire civil, la pénurie d’électricité deviendrait telle qu’il ne serait plus question d’en distraire une partie pour alimenter des véhicules électriques.

Le choix de Renault est donc indissociable d’une politique de renforcement du programme électronucléaire.

Un pari sur l’avenir, que n’ont pas voulu risquer les concurrents, en particulier Peugeot, qui va lancer la 3008 Hybride, dont nous allons parler dans un prochain article.

 

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8 septembre 2011 4 08 /09 /septembre /2011 19:25

9 Septembre 2011,

Quoi de commun entre la modeste cucurbitacée et le panneau solaire High tech ?

Le coût de l’heure de main d’œuvre.

Le producteur français de concombre est acculé à la faillite par son homologue espagnol. Pourquoi ?

Le premier vit dans un pays civilisé, où les travailleurs sont protégés par des lois sociales. Cette protection a un coût, qui est une part importante du salaire horaire, lequel est de 11 euros.

Le second, bien que membre de la Communauté Européenne, n’est pas assujetti aux mêmes obligations, et ses ouvriers n’ont pas accès au standard de vie français. Il verse un salaire horaire de 7 euros, soit 36% de moins que son collègue français.

L’élevage du concombre étant essentiellement une affaire de main d’œuvre, cet écart de coût salarial se retrouve sur le prix de vente.

Dans un environnement concurrentiel, vous savez, cette fameuse « concurrence pure et parfaite » chère aux gourous qui nous ont mis dans la panade , le concombre français est invendable.

Sauf à lui trouver des vertus particulières qui justifieraient un prix supérieur, genre produit bio, ou du terroir français, ou le peindre en bleu-blanc-rouge, ce que personne n’a tenté jusqu’à présent…

Pour résoudre ce problème plusieurs solutions sont proposées:

- Laisser aux espagnols le monopole du concombre et conseiller à nos maraîchers d’aller à la pêche après s’être inscrits à Pôle emploi.

- S’interroger sur les raisons pour lesquelles deux pays de la Communauté Européenne ont des lois sociales et des salaires si différents.

- Subventionner à tour de bras les producteurs français de concombres pour leur permettre de garder la tête hors de l’eau.

- Taxer les concombres étrangers, au besoin les refouler dans leur pays d’origine.

Le problème est exactement le même pour les panneaux solaires.

Remplacez « concombres » par « panneaux solaires », et « Espagnols » par « Chinois ». La Communauté Européenne est remplacée par le marché mondial, plaisant euphémisme pour ne pas dire Chinois.

Contrairement à ce qu’on pourrait penser, la fabrication de panneaux solaires exige beaucoup de main d’œuvre spécialisée. L’écart de salaire dans ce cas est encore plus important que pour le concombre. On ne parle plus de 36% d’écart, mais de 200 ou 300%, voire plus.

Parmi les quatre solutions proposées, laquelle sera choisie pour les panneaux solaires ?

En attendant les décisions de nos responsables politiques, les dégâts se constatent chez les industriels européens. Le seul fabricant intégré de panneaux français, Photowatt, est en déconfiture, et le leader allemand Q-Cells doit jeter l’éponge.

Heureusement qu’il nous reste nos réacteurs nucléaires…

Ah zut, j’oubliais, il va falloir les éteindre.

Pas ceux des chinois, les nôtres seulement…

 

 

 

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6 septembre 2011 2 06 /09 /septembre /2011 17:48

6 Septembre 2011
Le nucléaire n’en a pas fini de susciter des polémiques.
On savait depuis longtemps que cette technologie est intrinsèquement  dangereuse, capable de provoquer des catastrophes sans commune mesure avec les risques inhérents aux autres technologies énergétiques.
On découvre maintenant ( on feint de découvrir ) que la gestion de ce risque nucléaire est confiée à des structures corrompues par le poison de la rentabilité financière, et à des hommes confits de suffisance et plus préoccupés de leur carrière que du respect des règles de sécurité .
La dégradation du facteur humain se manifeste à tous les niveaux:
- Lors de la conception, les risques sont minimisés, voire déniés,  des compromis techniques sont tolérés au détriment de la plus élémentaire prudence: pompes de secours en-dessous du niveau de sécurité, hauteur de digue de protection scandaleusement insuffisante, épaisseur de radier ridicule, absence (!) de protection de la nappe phréatique, déni du risque de chute d’aéronef, déni du risque terroriste, insuffisance des moyens autonomes de refroidissement en cas d’arrêt d’urgence, dispositifs de sécurité trop interdépendants, trop grande vulnérabilité aux inondations, etc…
- Lors de la réalisation, un grand laisser-aller se manifeste dans le choix des personnels pas toujours qualifiés, souvent issus de la sous-traitance, dans le recours à des procédés où l’économie prend le pas sur la sécurité, et dans le contrôle des réalisations souvent superficiel ( Il faut attendre une hypothétique inspection de l’ASN pour découvrir des défauts majeurs, et encore sont-ils fréquemment contestés). Même des structures aussi élémentaires que du béton ne sont pas exemptes de défauts majeurs.
- Lors de l’exploitation, le recours massif à la sous-traitance n’est pas une garantie de sécurité, il a été démontré que l’exploitant ignore souvent le nombre de niveaux de sous-traitance, quand ce n’est pas le sous-traitant lui-même !!
- Les procédures d’autocontrôle sont insuffisantes, voire même inexistantes, puisqu’il faut souvent attendre une inspection décennale de l’ASN pour découvrir des défauts majeurs !
- La réactivité aux injonctions de l’ASN n’est pas à la hauteur du risque encouru. Il faut parfois attendre des mois avant qu’une modification demandée par l’organisme d’inspection soit mise en œuvre.
- Une autorité de contrôle qui semble avoir autant de pouvoir sur la gestion du risque nucléaire que la cour des comptes sur le budget de l’Etat…
- Les critères retenus pour la prolongation de l’exploitation d’un réacteur au-delà de sa durée de vie prévue sont trop vagues pour apporter une garantie de sécurité suffisante, et les décisions paraissent plus de complaisance que de rigueur technique.
- La récente catastrophe du Japon ( dont les pires dégâts sont encore à venir ) a démontré l’inexistence d’une stratégie et des moyens de lutte contre un tel évènement, quelle qu’en soit l’origine. Les centrales nucléaires françaises sont dans la même situation.



A cette liste effrayante il faut bien sûr ajouter d’autres problèmes tout aussi graves tels que:
- Le stockage des déchets.
- Leur traitement.
- Le coût et les moyens du démantèlement.
- Le risque de dissémination.
- Le caractère non renouvelable de la source d’énergie dans les réacteurs de troisième génération ( EPR) , rendant quasiment incontournable l’évolution vers la quatrième génération ( surgénérateurs) intrinsèquement encore plus dangereuse.
Ce réquisitoire ( non exhaustif) ne relève que les anomalies dûment répertoriées dans les rapports officiels.

Faute d’une remise à plat complète de la structure et des méthodes de ce secteur énergétique, accompagnée d’une prise de conscience des autorités responsables, et de la création d’une autorité de contrôle réellement indépendante et dotée de moyens décisionnels, il parait difficile d’accorder sa confiance aux structures actuelles en charge du nucléaire civil.
Les arguments en faveur de la poursuite et du développement du nucléaire civil de générations trois et quatre, sans parler d’ITER, sont nombreux et se veulent rassurants, y compris pour la prolongation de la durée d’exploitation des vieilles centrales.
Malheureusement, ils sont émis par ceux-là même dont les décisions ont conduit à la situation actuelle, c’est dire si leur crédibilité est mince.
Même si par ailleurs on a conscience de l’occurrence probable d’une crise énergétique majeure avant la fin du siècle, qui serait retardée grâce au nucléaire, l’honnêteté intellectuelle nous impose un devoir de réflexion sur notre responsabilité dans l’avenir environnemental que nous laisserons aux générations futures.
Le débat n’est pas clos.
Il appartient aux responsables politiques de nourrir leur réflexion auprès d’hommes de valeur dans les domaines de l’Ethique et des Sciences de l’Homme, et de se garder des mirages que font miroiter les gourous de l’économie, de la finance, et du business de l’énergie.
Certes, le retrait, même progressif, du nucléaire, pour un basculement vers les énergies décarbonées et renouvelables, est un saut dans l’inconnu. Et ce saut doit être effectué sans filet puisqu’en cas d’échec  le recours aux énergies fossiles sera rendu très problématique à cause de l’épuisement des réserves. On comprend donc les réticences des responsables politiques, qui craignent de jeter le bébé avec l’eau du bain. D’autant plus que leurs hésitations sont confortées par les puissances des lobbies énergétiques qui veulent préserver leurs rentes de situation.
Le changement de portage énergétique nécessitera donc bien plus qu’un mouvement d’opinion. Seul un changement profond de société pourra offrir un cadre propice à une vie moins vorace en énergie et plus respectueuse de l’environnement. Et ce cadre ne sera efficace que s’il est géré au niveau planétaire, ce qui nous conduit bien au-delà d’une simple problème d’implantation d’éoliennes ou de panneaux solaires.
Il s’agit, ni plus ni moins, du gouvernement de la planète.

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25 juillet 2011 1 25 /07 /juillet /2011 15:53

15 Juillet 2011

Faisons l’hypothèse d’un démarrage du marché de la voiture électrique en 2012 ( C’est ce que les constructeurs nous annoncent). Il n’est dès lors pas absurde d’envisager pour la France un parc de un million et demi de véhicules en 2020, de types EV et/ou PHEV* ( 100 000 véhicules la première année, puis une croissance de 15% par an ).

* EV = Véhicule tout électrique.

HEV = Véhicule hybride non rechargeable .

PHEV = Véhicule hybride rechargeable.

Ce qui représenterait 6% du parc de véhicules légers en 2020.

Ces véhicules seront équipés de batteries d’une vingtaine de KWh, c’est du moins le choix qui semble dominer aujourd’hui dans les annonces des constructeurs, avec des variantes entre 10 et 30 KWh selon les modèles et l’usage prévu.

Ce choix permet de fournir une autonomie électrique raisonnable d’une centaine de kilomètres, tout en limitant le surpoids du véhicule. En effet, un PHEV devra supporter le surpoids de la batterie de traction( environ 200 Kg dans la technologie actuelle) et du moteur électrique qui viendra s’ajouter au bloc de propulsion thermique déjà existant.

Plusieurs modes de recharge de la batterie sont possibles:

- Sur une prise domestique de 16 Ampères.

A condition bien sûr que l’usager dispose d’un garage équipé ou d’un accès facile à un tel branchement. Il faut alors environ six heures pour une recharge complète, la puissance appelée sur le réseau étant de l’ordre de 4 KW.

Remarquons tout de suite que si un million et demi de véhicules se branchent en même temps le soir pour la recharge, la puissance appelée sur le réseau sera de 6 GW, soit l’équivalent de sept centrales de 900 MW !!

Il y aura donc manifestement un problème de surcharge du réseau, qui s’aggravera avec la croissance du parc. Nous en reparlerons plus loin.

Les usagers n’ayant pas accès à une prise domestique de 16 A, par exemple ceux qui vivent en appartement, qui n’ont pas de garage privé, ou dont la voiture couche dehors, ou qui sont en voyage loin de leur domicile, auront accès à diverses autres solutions décrites ci-après:

- Des bornes publiques de rechargement.

De telles bornes seraient installées dans les parkings publics et de copropriétés, sur les parkings d’entreprises, d’hôtels, de restaurants, sur les trottoirs au droit des emplacements de stationnement, sur les aires de repos d’autoroutes, sur les parkings de supermarchés, et des centres commerciaux en général. Le branchement sera bien entendu payant, à l’aide de cartes bancaires comme dans les stations en libre service.

Sur ces bornes, le KWh ne sera évidemment pas vendu au tarif public EDF actuel de 12 centimes ! Le prix de marché sera libre et ne dépendra que de l’environnement concurrentiel. Il est important d’en tenir compte dans un calcul de prix de revient.

Il n’est pas impossible que l’Etat impose une taxe sur ces distributeurs d’énergie, pour compenser la baisse de rentrée fiscale sur la TIPP.

Faut-il préciser que ces bornes n’existent pour le moment que dans l’imagination de votre serviteur…

L’usager sera bien inspiré de s’informer de l’existence de cette infrastructure avant d’investir dans un VE ou un PHEV. Peut-être songera-t-il alors à un HEV ( L’exemple type est la TOYOTA Prius ).

Rappelons que ce HEV n’est pas un véritable véhicule électrique, puisqu’il fonctionne essentiellement au carburant classique, sa batterie étant rechargée par le moteur thermique.

- L’échange standard de batterie.

Cet échange « serait » pratiqué dans des stations spécialisées. C’est la solution retenue par RENAULT avec le procédé « Quick drop » développé en partenariat avec la société Better Place.

Il suppose une infrastructure très lourde, qui ne pourra être mise en place que dans le cadre d’une normalisation des batteries , des procédures de contrôle et de raccordement, avec une garantie d’intéropérabilité et de portabilité de la sécurité.

Toutes choses qui, aujourd’hui, ne sont pas réalisées.

( Des expérimentations sur le terrain sont en cours, à échelle réduite ).

Concrètement, la seule solution disponible fin 2011 à grande échelle pour la recharge des batteries des voitures particulières reste donc la prise domestique de 16 Ampères.

Les autres solutions ne seront viables que lorsqu’elles seront largement implantées sur le territoire, ce qui ne saurait être le cas avant plusieurs années, si elles le sont un jour.

Pour le démarrage du marché, la clientèle particulière sera donc constituée en majorité d’usagers résidants dans des maisons avec garage et/ou possibilité d’accès à une prise domestique 16 A.

Certains préfèreront un HEV, qui les dispensera de tout souci de recharge, mais avec d’autres inconvénients évidemment.

Les véhicules tout électriques ( VE ) pourront intéresser certains taxis, des véhicules légers de livraisons, les loueurs en libre accès ( Autolib ), qui disposeront d’infrastructures spécifiques pour leurs flottes.

Un réseau de bornes publiques de rechargement et/ou de stations d’échange standard ne sera pas opérationnel avant 2015 au mieux, c’est pourquoi la croissance du marché du véhicule électrique sera lente , nous avons retenu le chiffre de 15% par an, qui est conservatif. Cette projection nous conduit à un parc électrique de un million et demi de véhicules VE/PHEV en 2020.

Dans ce volume sont comptés les véhicules particuliers, les véhicules en location libre , une partie des taxis, et des véhicules légers de livraisons. Certains en VE. La plupart en PHEV, quelques-uns en HEV.

Assez logiquement, la plupart de ces véhicules seront rechargés la nuit, au moins partiellement. Il faut donc se préparer à rencontrer, dans la tranche horaire nocturne 20 H - 6 H , une configuration dans laquelle par exemple 80% des véhicules seraient simultanément branchés, soit 1,2 millions. La puissance appelée sur le réseau atteindrait alors 4,8 GW, c’est-à-dire la puissance de cinq centrales de 900 MW.

Ce qui provoquerait un black-out immédiat car cet appel de puissance, considérable en soi, viendra s’ajouter à la demande de puissance habituelle sur le réseau, appareils ménagers, chauffages électriques, éclairage public, etc.

Or nous parlons de 6% du parc automobile. Qu’en sera-t-il lorsque 50% du parc sera électrifié ?

Vers 2020, l’électricité nucléaire sera ( peut-être ) en déclin , et les énergies renouvelables seront tout juste à maturité. De plus, l’énergie solaire est inopérante la nuit, précisément au moment où on en aura besoin, et les procédés de stockage en grand volume de l’énergie électrique ne sont pas encore au point, du moins avec des rendements acceptables.

Il existe donc un réel problème de coexistence entre la voiture électrique et les programmes de sortie du nucléaire et de réduction des consommations d’énergie.

Et nous n’avons pas envisagé les cas extrêmes des besoins en recharge rapide, ni l’éventualité du développement des VE embarquant des batteries de 300 KWh.

Il est donc évident que le développement du véhicule électrique ne pourra se faire sans un encadrement sérieux des procédures de raccordement au réseau électrique afin d’éviter des pics anarchiques de demande de puissance susceptibles de créer des disjonctions régionales.

D’autre part la demande globale d’énergie électrique augmentera d’une manière significative.

En effet, l’énergie nécessaire pour parcourir annuellement 15 000 kms* avec un véhicule électrique, est d’environ 5 Mwh.

* Rappelons que la distance moyenne annuelle parcourue par l’automobiliste français est de 15 000 kms, soit une moyenne de 41 kms par jour.

A terme, 20 millions de véhicules électriques consommeront donc une énergie de 50 Twh par an.

C’est la production de 8 réacteurs de 900 MW.

C’est le prix de la réduction drastique des émissions de CO2 de nos chères guimbardes.

Et ce prix n’est pas précisément dans la ligne des projets de réduction de la consommation électrique préconisée par les tenants du tout renouvelable.

Cette vision du marché peut être bouleversée par un certain nombre de facteurs externes aujourd’hui imprévisibles:

- Une flambée des cours du pétrole.

Un baril à 200 ou 300 dollars susciterait des vocations vers le véhicule électrique. A condition évidemment que le prix du KWh électrique ne suive pas le même chemin, et rien n’est moins sûr.

- Une flambée du tarif public de l’énergie électrique.

Aujourd’hui, la France a le tarif public le moins cher des pays développés d’Europe. Les raisons sont historiques, nous en avons parlé ailleurs.

Ce tarif interdit le développement des énergies renouvelables, dont les prix de revient sont trois à quatre fois supérieurs à ce tarif public.

Le déblocage de cette situation passe par une augmentation du tarif électrique, un doublement paraît indispensable à relativement cours terme.

Ce qui détournerait une partie des usagers de la voiture électrique, sauf si le prix des carburants classiques augmente simultanément.

- L’instauration d’une taxe carbone.

Son effet serait le même qu’une flambée des cours du brut.

- Un problème de sécurité des batteries au Lithium, retardant l’industrialisation à grande échelle du véhicule électrique. Le récent rapport de l’INERIS pointe un certain nombre de facteurs de risques liés à la conception des batteries, à leur fabrication, à leur utilisation, à leur stockage, risques qui peuvent se traduire par un emballement thermique et une explosion suivie d’une dispersion de produits toxiques. Ce rapport insiste sur la nécessité d’améliorer les facteurs de vulnérabilité avant de songer à des fabrications en volume pour le grand public.

( La récente annonce de Renault sur le report à 2014 de la fabrication des batteries est probablement liée à ce problème ).

- Un laxisme dans le programme de développement des infrastructures publiques de recharge des batteries ( Bornes d’accès libre, et stations d’échange standard ). L’impossibilité de recharger la batterie en dehors du domicile serait rapidement dissuasive, le décollage du marché serait lourdement impacté.

- Les aides à l’achat.

Les VE ou PHEV sont des modèles comportant beaucoup d’innovations, ils se démarquent des modèles classiques et ont nécessité de très importantes dépenses d’études et de lourds investissements pour les chaînes de production. Les quantités produites les premières années seront faibles ( à l’échelle d’une production automobile) , les prix de vente seront donc élevés, même en tenant compte des efforts promotionnels.

A un prix de vente élevé pour le véhicule viendra s’ajouter le prix de la batterie, lui-même très élevé puisqu’il s’agit d’un produit entièrement nouveau, dont on ne connait ni la durée de vie, ni les conditions de reprise.

L’Etat devra donc mettre en place un processus d’incitation fiscale ou une prime à l’achat, au moins pour les deux ou trois premières années.

Du montant de cette prime ou de ce crédit d’impôt dépendra l’empressement de la clientèle.

- La location de batterie.

La batterie est un élément très important du prix. De plus, sa technologie est loin d’être stabilisée, de gros progrès sont attendus dans les domaines de la capacité massique, de la sécurité, et bien sûr du prix.

Il est donc raisonnable d’envisager une location de la batterie plutôt qu’un achat.

L’usager sera attentif aux conditions de cette location, qui aujourd’hui ne sont pas connues:

Durée du contrat, possibilité d’en sortir, choix du type de batterie, conditions financières, options, contraintes diverses.

Ces points peuvent être décisifs dans la décision d’achat.

- Le prix du KWh.

Si la recharge sur une prise domestique de 16 A donne bien accès au tarif public de l’énergie électrique ( environ 12 centimes le KWh aujourd’hui ), il n’en sera pas de même lorsque l’usager aura recours à une borne extérieure ou à un échange standard. La surprise peut être de taille.

Personne ne connaît aujourd’hui , et pour cause, la politique tarifaire qui sera suivie par les prestataires de ce service, ni si cette politique sera libre ou encadrée.

Ce contexte aura une influence non négligeable sur le marché.

- La politique tarifaire des assurances.

Qui connaît la grille tarifaire des principaux assureurs pour des véhicules tout électriques, ou PHEV ? Quels critères seront importants à considérer avant l’achat ? Le moteur thermique ? La batterie ? Les deux ?

Et quelles franchises en cas de sinistres ?

( Un rapide sondage auprès d’un assureur important montre que les éléments d’appréciation sont très vagues ).

Encore une interrogation qui peut influencer les décisions des clients entre un modèle électrique et un classique.

- Le service après-vente.

L’existence d’un réseau pour l’entretien et le dépannage est évidemment une condition majeure du développement du marché. Seuls les grands constructeurs disposent des infrastructures capables de s’adapter à la technologie VE/PHEV, de former des techniciens, de développer les outillages et les bancs de contrôles indispensables.

Le marché n’acceptera pas des carences dans ce domaine.

- La politique de taxation des carburants.

L’électricité devient donc un carburant au même titre que le gasoil, l’essence, le GPL.

Aujourd’hui les produits pétroliers supportent la TIPP et la TVA, alors que l’électricité ne supporte « que » la TVA. Cette situation ne peut évidemment pas durer. L’Etat ne peut accepter à la fois d’encourager le développement du véhicule électrique par des incitations fiscales ou des primes, tout en laissant les recettes de la TIPP fondre comme neige au Soleil.

Cette dérive sera bien entendu corrigée. La recette n’est pas connue aujourd’hui, sauf de quelques spécialistes de Bercy.

Gageons que le prix du KWh en sera quelque peu affecté…avec d’inévitables répercussions sur les ventes de véhicules électriques.

- La valeur de reprise du véhicule électrique.

L’acheteur d’un véhicule neuf, quel qu’en soit le type, n’est jamais indifférent à sa valeur de revente en occasion.

La technologie du véhicule électrique, entièrement nouvelle, subira de profondes évolutions au fil du temps. Les nouveaux modèles viendront rapidement rendre obsolètes les précédents sortis six mois plus tôt.

Si les premiers acheteurs constatent, au bout d’un an ou deux, que leur merveilleux carrosse s’est transformé en citrouille invendable, nul doute que la courbe des ventes s’en ressentira.

Les constructeurs devront être attentifs à ce « facteur de vieillissement prématuré », en prévoyant par exemple une certaine possibilité de remise à niveau de certains organes dans des conditions financières acceptables.

On parle de location pour la batterie, peut-être serait-il sage de prévoir également la location pour le véhicule lui-même….

La manière dont ces problèmes évolueront, et les solutions qui seront proposées, influeront directement sur le succès de ce nouveau marché.

L’arbre de la batterie ne doit pas cacher la forêt des pièges divers qui attendent à la fois les vendeurs et les acheteurs.

Un point important, souvent passé sous silence, concerne l’origine de l’électricité pour charger les batteries:

Le changement de portage des énergies fossiles carbonées vers l’énergie électrique pour nos voitures n’a de sens que si cette électricité est produite sans faire appel à ces mêmes énergies fossiles carbonées !!!

Cela tombe sous le sens, mais il n’est pas inutile de le rappeler.

On n’ose imaginer que les investissements colossaux consentis pour l’avènement le la voiture électrique, avec l’objectif de réduire les émissions de CO2, aboutissent à un accroissement des besoins en énergie électrique, lesquels besoins ne pourraient être satisfaits que par des centrales à flammes fortement émettrices de gaz polluants et de GES !!!

Le développement du véhicule électrique est donc inconcevable sans le développement parallèle très énergique des énergies renouvelables décarbonées.

Faute de quoi il deviendrait obligatoire de conserver les centrales nucléaires et d’en installer de nouvelles, sauf à jeter aux orties les bonnes résolutions du Grenelle de l’environnement, pour augmenter le parc de centrales thermiques à gaz ou a fuel.

J’en connais que cela n’empêcherait pas de dormir…

Il existe bien sûr un programme de capture et séquestration du carbone, mais ce procédé semble destiné à des cas très particuliers, et personne ne semble pressé de l’industrialiser sur une grande échelle.

Nous sommes donc confrontés à un cauchemar de shadoks:

Les engagements du grenelle de l’environnement nous font obligation de réduire les émissions de CO2, et sur cet engagement il y a unanimité.

Pour réduire donc les émissions de CO2, nous investissons des sommes colossales pour développer la voiture électrique ( entre autres ). Le résultat est évidemment un accroissement significatif des besoins en électricité, le shadok de base est capable de comprendre cela.

Mais pour produire cette électricité nous nous interdisons d’utiliser des méthodes émettrice de CO2, jusque là c’est logique.

Une grande partie de l’opinion souhaite également interdire de produire cette électricité avec des centrales nucléaires. C’est leur choix.

Il nous reste donc la solution de faire appel aux énergies nouvelles décarbonées.

Mais, là où les choses se compliquent, c’est que ces énergies ne font l’objet ( en France) d’aucun programme de développement sérieux.

D’autre part on ne sait pas stocker l’énergie électrique, et le Soleil ne brille toujours pas la nuit malgré les progrès de la Science.

Nous ne savons donc toujours pas d’où nous allons tirer l’électricité dont nous aurons besoin pour charger les accus de nos carrosses électriques…

Les shadoks sont perplexes. Ils découvrent avec stupeur que leurs pompes qui aspirent du CO2 par un bout, le rejette par l’autre, anéantissant leurs efforts, à la grande joie des Gibees, qui ont trouvé la solution depuis longtemps:

Ils résolvent le problème de l’indépendance énergétique et de la dette publique grâce à l’extraction des gaz de schiste français, lesquels sont parfaitement aptes à alimenter des centrales électriques dont il suffira de renvoyer le CO2 dans les trous creusés pour extraire le gaz…

Ils pompent aussi, mais ils aspirent du méthane d’un côté, et refoulent du CO2 de l’autre; génial, non ?

Je vous laisse le soin de deviner lesquels sont les shadoks et lesquels sont les Gibees….

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1 juillet 2011 5 01 /07 /juillet /2011 19:48

30 Juin 2011

Nous voici donc en période de veillée d’armes pour ce qui concerne notre avenir énergétique.

Le gouvernement actuel a confirmé sa décision de poursuivre le développement du nucléaire.

L’opposition soutient au contraire la stratégie du retrait progressif de l’atome civil.

De l’issue des prochaines élections présidentielles dépendra donc notre futur énergétique.

Il est donc utile de commencer à regarder de près à quoi pourrait ressembler une France sans électricité nucléaire, sachant que par ailleurs majorité et opposition sont engagées à réduire les émissions de CO2, donc à ne pas augmenter la proportion d’énergies fossiles carbonées dans le mix énergétique français.

L’énergie électrique participe annuellement pour environ 400 TWh. C’est donc une masse énergétique considérable qui devra être remplacée par autre chose, avec une échéance à vingt ou trente années.

Les experts prévoient que ce besoin énergétique va continuer à croître légèrement malgré les politiques d’économies mises en œuvre. Cette croissance sera alimentée par l’augmentation de la population, par l’accroissement de la surface des logements, par le développement des matériels domestiques, et par les besoins des véhicules électriques.

Pour assurer la succession du nucléaire, il y a deux outsider: l’éolien et le solaire. Les autres énergies renouvelables susceptibles de fournir de l’électricité sont considérées comme énergies d’appoint, l’hydraulique n’ayant que peu de potentiel de croissance. La géothermie et le bois énergie sont plutôt spécifiques du chauffage et ont plutôt vocation à remplacer le fuel et le gaz naturel dans ces applications.

Nous allons nous intéresser au solaire, et plus précisément aux centrales solaires, étant entendu que le solaire individuel ou collectif sur les toits est un secteur complémentaire important, mais qui ne pose pas de problème d’emprise foncière.

Il existe deux types de centrales solaires: Les centrales thermiques à concentration, et les centrales photovoltaïques.

On fait souvent à ces installations le reproche d’une emprise foncière considérable. Voyons ce qu’il en est:

Une centrale thermique à concentration comprend des petits miroirs qui concentrent les rayons solaires sur une cuve qui sert de chaudière. Cette cuve contient un fluide dont la température s’élève à plusieurs centaines de degrés et génère de la vapeur qui actionne une turbine, laquelle entraîne un alternateur . Le procédé est connu et appliqué depuis plusieurs décennies avec succès.

Prenons pour exemple la centrale Gemasolar inaugurée récemment près de Séville. Elle fournira 110 GWh par an, son emprise sur le territoire est de 185 hectares. Elle a coûté 171 millions d’euros.

Si nous transposons cette application dans le Sud de la France par exemple, la production sera inférieure, de l’ordre de 90 GWh/an à cause du déficit d’ensoleillement.

Pour produire 100 TWh/an, il faudrait donc 1 100 centrales identiques, ce qui est un nombre impressionnant, mais non absurde car l’emprise foncière ne serait que de 200 000 hectares environ ( La France occupe 55 millions d’hectares ).

Pour évaluer l’acceptabilité d’une telle emprise foncière, il faut la comparer à celle du réseau routier. En France, la densité du réseau routier est de 1,77 km/km2 ( toutes voies confondues ), ce qui représente 2,7 % de la surface totale du territoire en comptant une largeur moyenne de 15 mètres ( chaussée + bas-côtés).

Les 1100 centrales solaires occuperaient environ 0,36% du territoire, ce qui est comparativement minime compte tenu de l’enjeu.

Un nombre comparable de centrales photovoltaïques à panneaux hybrides permettraient de fournir une énergie équivalente pour une emprise foncière du même ordre.

Les 50% restant seraient en charge du photovoltaïque en toitures sans emprise foncière, et de l’éolien .

La substitution du nucléaire est donc techniquement possible, avec une emprise foncière du même ordre que celle du réseau routier.

Aujourd’hui les esprits ne sont évidemment pas préparés à accepter ce qui peut apparaître comme un envahissement du territoire, même si cet envahissement ne dépasse pas un à deux pourcent.

Un long travail d’information sera nécessaire pour convaincre la population, les instances locales et les associations de défense de l’environnement, du bien fondé de la démarche.

Un autre obstacle sera le coût des installations, qui nécessitera une augmentation des tarifs publics. Même si ce coût est appelé à baisser dans l’avenir grâce à l’effet d’échelle, les investissements des premières années seront difficilement rentables et devront être en partie supportés par l’Etat, donc en fin de compte par le contribuable.

Il faut s’attendre, dans la prochaine décennie, à devoir faire face à de profonds bouleversements du paysage énergétique, et du paysage tout court. En cas de retrait du nucléaire, la tentation sera donc grande de remplacer cette énergie par du gaz naturel, encore abondant même hors gaz de schiste. Cette solution de facilité aurait évidemment un impact négatif sur le programme de lutte contre le CO2, à moins de mettre sur pied un programme sérieux de capture et séquestration du carbone pour compenser l’accroissement des émissions.

Le prochain gouvernement portera donc une lourde responsabilité dans la réussite ou l’échec de notre mutation énergétique. Il ne sera pas simple de remplacer la monoculture de l’uranium par un mix de différentes sources faisant appel à des technologies variées en pleine évolution, et de plus à caractère intermittent, le tout dans un contexte de libéralisation du marché.

De plus, faute d’un accord d’union nationale sur un programme énergétique, il faudra s’attendre à des changements d’orientation au rythme des élections présidentielles. Ce manque de visibilité à long terme ne sera pas de nature à encourager les investissements dans des secteurs dont la pérennité ne serait pas assurée.

Un long chemin semé d’épines….

 

 

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28 juin 2011 2 28 /06 /juin /2011 15:16

28 Juin 2011

L’introduction des véhicules électriques sur le marché de masse s’accompagnera d’un risque nouveau lié au type de batteries utilisées.

Ces risques sont évidemment connus et pris en compte dans les études pour la mise au point des différents modèles destinées au marché.

En Juin 2011, l’INERIS ( Institut National de l’EnviRonnement Industriel et des riSques) a rendu public son rapport d’analyse des risques nouveaux liés aux véhicules électriques et plus particulièrement aux batteries.

En guise d’introduction à l’étude de ce rapport, nous donnons ci-après quelques extraits:

« 5.1.4.1 Risques liés aux batteries Li-ion et LiPo.

Les batteries Li-ion combinent la mise en oeuvre d’électrodes fortement oxydantes et réductrices en contact avec un électrolyte organique inflammable. Les électrodes, notamment l’électrode positive, peuvent devenir instables à des températures élevées (> 200°C). De plus, les solvants composant l’électrolyte possèdent des pressions de vapeurs relativement importantes à des températures modérées.

Des conditions inhabituelles et/ou abusives d’utilisation (surcharge, court-circuit, présence d’une source de chaleur extérieure …) peuvent donc provoquer des augmentations brutales de température pouvant conduire à des feux, explosions ou dégagements de produits toxiques. 

La température à l’intérieur d’une cellule est déterminée par l’équilibre entre la chaleur générée et celle dissipée par celle-ci. Lorsqu’une cellule atteint une certaine température (en général de l’ordre de 130 à 150°C), des réactions chimiques exothermiques se produisent entre les électrodes et l’électrolyte, ce qui contribue à augmenter d’autant plus la température. Si la chaleur produite ne peut pas être dissipée suffisamment par la cellule, les réactions s’accélèrent alors, provoquant une augmentation rapide de la température, pouvant conduire au phénomène d’emballement thermique. Les batteries ont une faible capacité à dissiper la chaleur et sont donc fortement sujettes à l’emballement thermique .

La pression générée par la vaporisation de l’électrolyte peut ensuite conduire à des défaillances mécaniques à l‘intérieur de la cellule pouvant provoquer la rupture de son enveloppe extérieure.

Cette perte de confinement est alors à l’origine de fuites de l’électrolyte, produit toxique, inflammable et corrosif, sous forme liquide mais également gazeux.

Les vapeurs ainsi générées et mélangées avec l’air peuvent alors former une atmosphère explosive (ATEX). Celle-ci est susceptible de s’enflammer au contact d’une source d’inflammation du type étincelle ou surface chaude, souvent présentes à l’intérieur d’un véhicule. Il en résulte alors une explosion provoquant des effets thermiques et des effets de pression.

De plus, les sels d’électrolyte tels que l’hexafluorophosphate de lithium LiPF6, le tetrafluoborate de lithium LiBF4, le perchlorate de lithium LiClO4, l’hexafluoroarsenate de lithium LiAsF6 peuvent dégager des fumées particulièrement toxiques et corrosives contenant du phosphore, du fluor et du lithium.

Des essais réalisés à l’INERIS [19] ont ainsi montré la formation d’acide fluorhydrique (HF) lors de la dégradation thermique de batteries Li-ion » .

……….

«La sécurité des batteries Li-ion est un des points particulièrement importants sur lequel travaillent les fabricants : ils mettent en place des barrières de sécurité pour réduire et maîtriser les risques. De gros progrès ont été réalisés pour assurer la sécurité des batteries depuis quelques années, y compris dans le choix des matériaux constituant les électrodes ou les électrolytes. Le choix d’une technologie représente cependant un compromis entre performance, durabilité et sécurité, et une technologie intrinsèquement sûre n’existera cependant pas dans les prochaines années » .

Fin de citation.

Cette conclusion laisse planer un doute sur le degré de confiance que l’usager pourra accorder à ce genre de dispositif.

Nous ne manquerons pas de suivre l’évolution de ce problème , et notamment les analyses et évaluations de sécurité qui seront réalisées sur les modèles proposés à la clientèle .

 

 

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10 juin 2011 5 10 /06 /juin /2011 10:22

10 Juin 2011

Aujourd’hui, pour se procurer de l’énergie, l’usager se tourne vers l’Etat et/ou des grands groupes industriels. Il dispose ainsi d’un branchement électrique, d’un branchement de gaz, et un livreur lui fournit du fuel à la demande, voire même du charbon. Pour son automobile, des stations services lui procurent du carburant sans limitation autre que la contenance de son réservoir.

Un « Deus ex machina » prend à sa charge tous les problèmes qu’il faut surmonter pour se procurer cette énergie et la mettre à disposition des mortels, qui n’ont plus alors que la peine de signer quelques chèques.

Cette situation va changer.

L’ère de l’énergie d’origine fossile carbonée va s’achever, c’est l’affaire d’un siècle au mieux selon les experts, peut-être beaucoup moins si la consommation mondiale continue d’augmenter au rythme actuel ( et qui peut prétendre réguler la demande mondiale ? ).

La période de déclin des réserves verra de grandes tensions sur les marchés, se traduisant par une envolée des prix, avec menaces de pénuries temporaires.

C’est du moins le scénario sur lequel sont supposées être basées les stratégies énergétiques des pays industrialisés.

Par ailleurs, les énergies fossiles carbonées seront économiquement pénalisées par le surcoût occasionné par l’obligation de réduire drastiquement les émissions de dioxyde de carbone et d’oxydes d’azote.

Enfin, l’énergie devenant rare et chère, les Etats chercheront des moyens d’augmenter leur indépendance énergétique.

Le nucléaire a paru représenter la solution idéale de remplacement des énergies fossiles carbonées, au moins pour produire de l’électricité. Mais l’impopularité du procédé, exacerbée par les évènements récents, paraît condamner cette solution à terme.

Actuellement, la stratégie énergétique Européenne semble s’orienter vers une sortie progressive du nucléaire à l’horizon 2030.

Si cette stratégie est effectivement entérinée, l’Europe devra simultanément réduire considérablement sa consommation d’hydrocarbures et de charbons pour protéger la planète, et se passer de l’électricité nucléaire.

Les énergies nouvelles, essentiellement les énergies solaire et éolienne, seraient donc le dernier recours, pour l’essentiel des sources.

L’hydraulique et la géothermie ne sont pas des énergies nouvelles, et leur participation ne sera pas majoritaire.

Notre tâche du XXIè siècle sera donc de nous adapter à la situation nouvelle qui consistera à produire nous-mêmes notre énergie à partir du soleil et du vent, en complément de l’Hydraulique, de la Géothermie, et de l’exploitation de la biomasse.

Une tâche d’égale importance consistera à convertir à l’électricité 50% de nos besoins énergétiques, puisque les sources d’hydrocarbures fossiles seront taries ( aujourd’hui seulement 25% de nos besoins sont satisfaits par l’électricité ). Le solaire thermique et la géothermie devra prendre le relais pour les applications de chauffage.

Les experts s’accordent à penser que les énergies nouvelles ne pourront pas fournir l’équivalent de ce que nous consommons aujourd’hui toutes énergies confondues. Il sera donc nécessaire de développer des programmes d’économie afin de rendre possible la réussite du changement.

Il s’agit d’un révolution considérable.

Un tel bouleversement ne pourra pas être mené à bien par quelques mesurettes opportunistes. Il faut envisager un changement de paradigme qui bouleversera les concepts habituels.

Le challenge semble à notre portée, eu égard aux progrès accomplis durant les dernières quatre-vingt-dix années, d’autant plus que les technologies pour l’exploitation des énergies solaire et éolienne sont déjà disponibles.

Le véritable problème est donc politique, et on sait que les problèmes politiques ne sont pas les plus simples à résoudre.

Il y a deux objectifs à atteindre:

Le premier est la sortie du nucléaire. L’échéance est fixée à 2030.

En France, un programme de sortie du nucléaire ne peut se concevoir sans un programme parallèle compensatoire de développement des énergies renouvelables, sous peine de mettre le pays en panne de courant. Aucun gouvernement, quelle que soit sa couleur politique, ne prendra ce risque.

Le pragmatisme le plus élémentaire impose de ne pas lâcher la proie pour l’ombre.

Il faut donc mettre sur pied un projet de substitution crédible capable de fournir en 2030 une production annuelle d’environ 400 Twh.

Dans l’optique du basculement sur les énergies nouvelles, cette production sera principalement éolienne et solaire, par nature intermittente. Il est donc impératif de développer simultanément un programme sophistiqué de gestion des réseaux et de stockage de l’électricité.

Toujours simultanément, il y aura lieu de procéder au démantèlement des centrales arrêtées.

Le second objectif est la conversion à l’électricité de nombreuses applications qui utilisent aujourd’hui les énergies fossiles. En effet, dans l’hypothèse d’une baisse des fournitures d’hydrocarbures, il faudra bien utiliser l’électricité.

Aujourd’hui il n’existe aucun plan pour réaliser ces objectifs….

Le retard de la France en matière d’énergies nouvelles est connu.

Le risque est alors grand de voir les centrales nucléaires remplacées purement et simplement par des centrales à gaz, fonctionnant éventuellement au gaz de schiste ( toujours le pragmatisme ) ….

L’énergie électrique est traditionnellement fournie par des « centrales » de très fortes puissances, et distribuée aux usagers comme l’eau ou le gaz.

Ce concept peut être repris avec les énergies nouvelles. Il existe de par le monde des centrales solaires thermiques ou photovoltaïques, et des fermes éoliennes. La concentration des moyens de production permet d’une part d’utiliser le réseau de distribution existant, et d’autre part d’obtenir des prix de revient bas par l’effet d’économie d’échelle, tout en simplifiant la gestion de la production.

En complément d’une production centralisée comme aujourd’hui, on verra se développer une production locale grâce au solaire photovoltaïque ou à l’éolien.

Les panneaux hybrides permettant d’obtenir de surcroit l’eau chaude pour le chauffage et l’ECS.

En effet, l’énergie solaire étant gratuite, il devient intéressant, pour l’usager ou des collectivités, de fabriquer sur place une partie de l’énergie dont on a besoin.

L’installation est alors raccordée au réseau pour acheter ou vendre de l’énergie selon les besoins.

Il est évident que ces installations locales de production électrique n’ont de sens que si le prix de revient du KWh est inférieur ou égal à celui du distributeur historique.

Ce n’est pas le cas aujourd’hui. Le prix de revient d’une production locale est deux à trois fois supérieur au prix de vente public du distributeur historique.

En France, sur ces deux fronts, la situation est bloquée:

La construction de centrales solaires et/ou éoliennes nécessite les autorisations de l’Etat, lequel est davantage intéressé par la poursuite du programme nucléaire.

Le développement de la production locale est pour le moment suspendue à l’évolution des tarifs d’achat par EDF. Et il n’est pas sain de développer un marché sur un effet d’aubaine nécessairement provisoire.

Ce marché est handicapé par un prix public du KWh trop faible, rendant très problématique la recherche de la parité.

Il est clair que le modèle économique qui permettra le développement des énergies nouvelles n’est pas encore au point, tout au moins en France.

La situation ne commencera à se décanter que lorsque sera prise la décision sur le nucléaire. Une décision essentiellement politique.

 

 

 

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2 juin 2011 4 02 /06 /juin /2011 16:14

2 Juin 2011

Depuis plus d’une décennie les ondes hyperfréquences émises par les téléphones portables sont suspectées par certains de générer un risque de santé publique.

L’absence de preuves évidentes ( et quand on ne veut pas trouver de preuves, il suffit de ne pas en chercher ) n’a pas permis de freiner le développement extraordinaire de ce moyen de communication, devenu aujourd’hui incontournable. Il y aurait cinq milliards de téléphones portables, quasiment un par habitant de la planète en moyenne.

Ce formidable marché est supporté par des lobbies dont la puissance est à la mesure des enjeux financiers, ce qui a donné à l’industrie de la communication hyperfréquences le pouvoir de rejeter les accusations portées par les associations de consommateurs.

Dans la lutte du pot de terre contre le pot de fer, c’est rarement le pot de terre qui l’emporte…

En matière de risques sanitaires générés par les portables, le statut était

« Circulez, il n’y a rien à voir… »

C’est pourquoi la récente communication de l’OMS fait l’effet d’un bombe.

Voici les termes de la communication:

« The WHO/International Agency for Research on Cancer (IARC) has classified radiofrequency electromagnetic fields as possibly carcinogenic to humans (Group 2B), based on an increased risk for glioma, a malignant type of brain cancer, associated with wireless phone use. »

( L’AIRC , membre de l’OMS, a classé les champs électromagnétiques à radiofréquences comme possibles agents cancérigènes pour les humains ( Groupe 2B ), en rapport avec un risque accru de gliome, un cancer malin du cerveau, associé à l’utilisation du téléphone sans fil ).

Il n’est donc plus possible maintenant de balayer d’un revers de main les mises en garde, jusqu’à présent ignorées.

Difficile de remettre en cause le travail de l’OMS . Cette mise en examen aura au moins le mérite d’ouvrir le dossier.

En l’occurrence , le groupe 2B est choisi lorsque les preuves du caractère cancérigène sur les humains sont insuffisantes, mais que les preuves apportées par l’expérimentation animale sont suffisantes.

Un suspect éventuel est en examen, une enquête poussée va être entreprise.

En attendant les résultats de cette investigation, l’IARC recommande:

« it is important that additional research be conducted into the long-term, heavy use of mobile phones. Pending the availability of such information, it is important to take pragmatic measures to reduce exposure such as hands-free devices or texting. "

( Il est important que des recherches complémentaires soient menées sur l’utilisation intense et sur le long terme du téléphone mobile. En attendant la disponibilité d’une telle information, il est important de prendre des dispositions pratiques pour réduire l’exposition, comme l’usage du kit mains-libres ou des SMS ).

Cette prise de position de l’OMS devrait normalement déclencher une réaction en chaîne, dont les produits de désintégration sont imprévus.

Affaire à suivre…

 

 

 

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1 juin 2011 3 01 /06 /juin /2011 18:18

1er Juin 2011

S’il y a bien en Europe des politiques énergétiques Nationales, les marchés par contre sont Européens.

Chaque pays décide de ses choix énergétiques, et pondère à sa guise les proportions attribuées au fuel, au gaz, au charbon, au nucléaire, à l’hydraulique, au solaire, à la biomasse.

Il n’existe pas ( à ce jour ) de directive Européenne imposant aux pays membres des quotas de ceci ou de cela, ou interdisant le recours à telle ou telle source d’énergie.

Les seuls engagements des pays membres concernent essentiellement trois objectifs:

- Amélioration de 20% de l’efficacité énergétique à l’horizon 2020

( objectif non contraint ).

- Réduction de 20% des émissions de GES (Gaz à Effet de Serre ) en 2020 par rapport à 1990.

- Développement des énergies renouvelables à hauteur de 20% du total, toujours à la même échéance.

Les moyens d’y parvenir sont laissés à l’initiative de chaque pays.

Parallèlement à ces engagements européens, chaque pays membre doit tenir compte du contexte énergétique mondial, susceptible d’orienter ses choix nationaux:

Le premier élément du contexte est la dépendance énergétique.

Le taux de dépendance énergétique de l’Europe est de 56% ( Eurostat ).

Pour des raisons stratégiques et financières, chaque pays souhaite réduire son taux de dépendance.

Ceci peut être réalisé de différentes façons:

Augmenter sa production d’hydrocarbures conventionnels.

S’appuyer sur l’utilisation du charbon, associée à un programme de CSC ( Capture et Séquestration du Carbone ).

Développer la part du gaz naturel, en faisant éventuellement appel au gaz de schiste.

Développer les énergies renouvelables.

Développer le nucléaire.

Parmi ces options, certaines sont grevées par la nécessité de réduire les émissions de GES.

Le second élément contextuel est la perspective d’épuisement des sources d’hydrocarbures.

Les experts prédisent une forte baisse de l’offre avant le milieu du siècle. Cette baisse de l’offre rencontrera une augmentation de la demande en provenance des pays émergents. Le résultat sera une forte pression sur les prix, accompagnée d’affrontements stratégiques pour obtenir l’accès aux sources d’approvisionnement.

Pour toutes ces raisons, une stratégie à long terme basée uniquement sur les énergies fossiles carbonées ( EFC ) serait suicidaire pour un grand pays développé .

Il faut donc impérativement envisager un avenir dans lequel ces énergies n’occuperaient qu’une place relativement marginale et tendant vers zéro à long terme.

Pour remplacer les EFC, il y a deux possibilités:

- Les énergies renouvelables .

- L’énergie nucléaire.

( Le caractère renouvelable de l’énergie nucléaire n’étant acquis que dans l’hypothèse de l’adoption de la surgénération, qui reste très controversée ).

Première remarque: ces deux sources d’énergie fournissent essentiellement de l’électricité. Or, aujourd’hui en Europe l’électricité ne représente que 20% de la consommation finale d’énergie ( 24% en France ).

L’abandon des EFC implique donc le passage au tout électrique, ce qui est une mutation considérable, largement sous estimée.

Les sources d’énergie de remplacement qui seront choisies devront donc être capables de fournir non pas 20% de l’énergie finale consommée, mais au moins 80% ( Il restera toujours une part de combustibles liquides, qui seront alors d’origine non fossile ).

C’est ce chiffre qui doit être retenu pour l’élaboration d’un plan stratégique.

Tout autre stratégie équivaudrait d’une part à un abandon de facto de la lutte contre le CO2, abandon qui serait une trahison de la stratégie planétaire contre le réchauffement, et d’autre part à un déni de l’échéance de l’épuisement des énergies fossiles, ce qui serait une manifestation d’incompétence .

Aujourd’hui, aucun Etat Européen n’a encore annoncé officiellement un retrait du programme de lutte contre le réchauffement…

Lorsque les experts estiment que les énergie solaire, éolienne et hydraulique pourront, à terme, fournir la presque totalité des besoins électriques, ils se basent sur les besoins électriques actuels. En réalité il faudra fournir quatre fois plus puisque les EFC auront fortement diminué leur contribution d’ici 2050.

La question principale devient:

« Les énergies renouvelables pourront-elles satisfaire 80% de la totalité des besoins énergétiques en consommation finale ? »

Ici les réponses n’abondent pas, elles sont même inexistantes.

La prise de conscience que l’avenir se joue entre les énergies solaire et éolienne et l’énergie nucléaire, est relativement récente. L’abandon des EFC était jusqu’à il y a peu une hypothèse d’école, une sorte de jeu du « coucou fais-moi peur », au pire une affaire lointaine que l’on pouvait sans remord repousser aux calendes grecques.

Les temps ont changé. La géopolitique s’est rappelée à notre bon souvenir pour nous faire prendre conscience que les pions peuvent bouger sur l’échiquier, et que le temps de l’énergie à bon marché allait prendre fin, que d’autres concurrents pleins d’appétits pouvaient peser sur les cours.

Deux clans se sont formés sur le thème des choix énergétiques du futur.

La pomme de discorde est l’énergie nucléaire.

Les uns considèrent que les énergies renouvelables sont la panacée. Leur philosophie ( car c’est quasiment une philosophie ) consiste à affirmer que, quels que soient les besoins, les ER y pourvoiront . Au pire, s’il y a un problème, il suffira de se serrer la ceinture énergétique.

Leur crédo est l’abandon du nucléaire, leur argument est l’inacceptabilité des risques de catastrophe, et l’absence de solution pour éliminer les déchets. Deux arguments parfaitement recevables.

Le clan d’en face réunit ceux qui ne croient pas en la toute puissance des ER. ils leurs reconnaissent de grandes possibilités, mais en aucun cas la capacité de fournir 80% de la totalité des besoins énergétiques.

Ils estiment qu’il sera indispensable de recourir à d’autres sources d’énergie que le Soleil et le vent . Et là ils se divisent en deux tendances:

D’une part ceux qui souhaitent développer les ER et compléter les besoins par les EFC ( Energies Fossiles Carbonées ), dont l’usage ira en diminuant au fur et à mesure que les ER monteront en puissance.

D’autre part ceux qui soutiennent également les ER, mais veulent recourir au nucléaire pour compléter les fournitures.

Leurs argument sont connus:

- Le nucléaire n’émet pas de CO2.

- Le nucléaire est un garant de l’indépendance énergétique.

Les arguments des uns et des autres étant tout aussi recevables, la décision ne peut être que politique.

On peut donc craindre, dans les années qui viennent, une sorte de tango rythmé par les changements de majorités politiques sur le thème du maintient ou non des recherches et du développement de réacteurs nucléaires, versus les investissements dans les énergies renouvelables.

L’Allemagne nous a déjà donné un aperçu de cette politique du pendule, il serait regrettable que l’Europe l’imite dans sa valse hésitation, ce qui serait de nature à déstabiliser les stratégies industrielles, qui ont besoin d’un terrain solide pour s’établir.

Le tango français sur le photovoltaïque nous a donné un petit aperçu des dégâts que peut causer une politique industrielle de fantaisie.

La Charte Européenne de l’Energie repose sur le principe de stratégies coordonnées des pays membres. Si chacun tire des bords de son côté, au gré des changements d’amures politiques, l’Europe de l’Energie risque de se transformer en un grand bazar inefficace et donc vulnérable.

Si la politique énergétique de l’Europe devient celle du chien crevé au fil de l’eau, il se pourrait que Noël 2050 soit éclairé à la bougie….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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30 mai 2011 1 30 /05 /mai /2011 15:53

30 Mai 2011

Un réacteur nucléaire est une grosse bouilloire qui produit de la vapeur d’eau sous pression, laquelle actionne une turbine couplée à un alternateur électrique.

Conformément au principe de Carnot, cette machine thermique fonctionne avec une rendement faible, environ 33% pour un réacteur classique.

Pour une puissance utile de 900 MWe ( MégaWatts électriques), il faut donc évacuer 1 800 MW de chaleur.

Comme dans les moteurs de nos voitures, cette chaleur est évacuée par un circuit d’eau de refroidissement. Ici un échangeur permet de séparer le circuit primaire du circuit secondaire.

Sauf qu’ici, la quantité de chaleur à évacuer est colossale.

Très schématiquement il existe deux types de circuits de refroidissement:

Si on dispose d’eau en quantité illimitée, c’est le cas du bord de mer, l’eau prélevée est rejetée après passage dans un échangeur. Le réchauffement de cette eau est de quelques degrés, sans grandes conséquences pour l’environnement.

Si la centrale est construite au bord d’un fleuve, il n’est pas possible de prélever des quantités d’eau aussi importantes, on utilise alors un refroidissement par tours d’évaporation ( Aéroréfrigérants). L’eau est donc recyclée sur place, sauf une partie qui s’échappe sous forme de vapeur. Pour « refaire le plein » il faut alors prélever sur le fleuve quelques m3 par seconde « seulement » .

Ce prélèvement ( permanent ) est de l’ordre de deux à trois m3/s pour un seul réacteur, à multiplier par le nombre de réacteurs.

Des règles très strictes régissent les conditions de prélèvement d’eau. La température, la dilution des rejets, le respect des niveaux d’étiage.

En période de sécheresse, ces règles sont susceptibles d’imposer une restriction des prélèvements d’eau.

Dans ces circonstances il y a plusieurs niveaux de réaction:

- Arrêt d’une partie des réacteurs.

- Réduction de la puissance des réacteurs.

- Stockage des effluents pour éviter d’empoisonner le cours d’eau.

- Arrêt de tous les réacteurs.

Même à l’arrêt un réacteur doit être refroidi. Après la procédure d’arrêt, le réacteur continue à produire de la chaleur, environ 6% de la puissance thermique nominale en fonctionnement. Pour une unité de 900 MWe , donc 2 700 MW thermiques, la puissance résiduelle en début de procédure d’arrêt est d’environ 160 MW.

Le système de refroidissement doit être maintenu quelques temps pour évacuer cette chaleur. Mais la quantité d’eau de complément nécessaire est beaucoup plus faible, ce qui ne pose pas de problème d’approvisionnement, même si le captage doit être interrompu.

L’accident dû au manque d’eau semble donc très improbable, cette circonstance étant prévue dans le plan de conduite de la centrale, et les procédures à mettre en oeuvre parfaitement définies.

L’arrêt d’un réacteur est une procédure courante parfaitement maîtrisée.

L’inconvénient majeur reste donc le déficit de fourniture électrique.

Sur les 58 réacteurs français, 14 sont en bord de mer, 4 ( Le Blayais ) en bord d’estuaire, et 40 aux bord de cours d’eau.

Parmi les 40 réacteurs installés en bord de cours d’eau, un certain nombre sont susceptibles de devoir être arrêtés, ou fortement ralentis, par manque d’eau.

Selon l’Observatoire du Nucléaire, 22 réacteurs seraient ainsi concernés, dans 8 centrales: Golfech, Civaux, Belleville, Dampierre, Saint-Laurent, Chinon, Shooz, et Catternom.

C’est donc jusqu’à 30% de la production électrique qui est vulnérable à une sècheresse sévère.

EDF met en œuvre un plan de gestion de la crise potentielle:

- Optimisation de la maintenance des centrales de bord de mer, afin d’en obtenir le maximum dans la période critique.

- Réduction de 20% de la production de certaines centrales hydroélectriques, afin de garder une bonne réserve d’eau pour les centrales nucléaires qui sont en aval.

Le Gouvernement a mis en place une cellule de crise réunissant tous les acteurs de la filière, afin de suivre en temps réel la situation de la production électrique, et de mettre en œuvre un plan d’urgence adapté à la situation.

Le recours à des importations paraît compromis, eu égard aux dispositions prises en Allemagne et dans d’autres pays limitrophes.

Ce plan d’urgence pourrait donc s’orienter vers des mesures contraignantes d’économies d’énergie électrique, voire même d’interdiction d’utiliser certains matériels comme les climatiseurs, et en dernier recours, l’interruption programmée des fournitures.

Il serait surprenant de devoir notre salut électrique à quelques vieilles centrales promises à la casse il n’y a pas si longtemps…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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