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Amis de la Terre Midi-Pyrénées

Amis de la Terre Midi-Pyrénées. Les capacités de l’éolien Laurent Buquet Ref : negaWatt : chiffres 2004 EWEA : chiffres 2009. Energie utile. Energie finale. Energie primaire. Chauffage. Cuisson. Eau chaude sanitaire. Electricité spécifique. Voiture. 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

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Presentation Transcript

  1. Amis de la Terre Midi-Pyrénées Les capacités de l’éolien Laurent Buquet Ref : negaWatt : chiffres 2004 EWEA : chiffres 2009

  2. Energie utile Energie finale Energie primaire Chauffage Cuisson Eau chaude sanitaire Electricité spécifique Voiture 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Consommation moyenne MWh par an par foyer Le bilan énergétique français • Energie consommée par les ménages (chiffres 2004) : CHALEUR > 50 %

  3. Mtep Charbon 120 Gaz 100 80 Pétrole 60 40 20 Biomasse Hydraulique 0 Fossiles Uranium Renouvelables Le bilan énergétique français • Energie primaire (chiffres 2004) • 1MTEP = 12 TWh = 12 milliards de kWh

  4. Autoconso. Réseau électrique Turbine Vapeur->Electricité Chaudière Combustible -> Vapeur 100 30 Usage final 38,5 production brute pertes 61,5 Chaleur perdue Energies primaire, finale, utile • Centrale nucléaire... et tous types de centrales thermiques • un rendement très mauvais en terme de production électrique

  5. Energies primaire, finale, utile • Co-génération Pertes 10 Turbine Vapeur->Electricité Chaudière Combustible -> Vapeur 100 35 Electricité Récupération de chaleur 55

  6. Le scénario négawatt • Division par 4 des émissions de CO2 • Sobriété, Efficacité, Energies Renouvelables Propulsion Fossiles Uranium Electricité Renouvelables Chaleur Branche énergie 0 20 40 60 80 Mtep

  7. Le bilan énergétique français • L’efficacité du système énergétique français diminue depuis 1970 250 pertes production 200 Efficacité système 150 60% pertes utilisation 100 40% Propulsion 50 20% Electricité Chaleur 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

  8. Certaines aberrations énergétiques • Le chauffage électrique • Bien qu’à l’utilisation l’électricité ait un bon rendement pour le chauffage (pompes à chaleur >> convecteurs) • Besoins d’énormes capacités de production à cause des pointes de consommation hivernales : car l’électricité n’est pas stockable. 80 MAX. 80 GW (2002), 94 GW (2010) Centrales thermiques charbon, fioul 70 Chauffage électrique 60 50 40 30 MIN. 29 GW Electricité spécifique 20 Nucléaire, hydraulique en base 10 0 Décembre Janvier Puissance appelée moyenne journalière

  9. Efficacité énergétique - concrètement • L’électricité est une énergie noble, difficile à produire : il faut la réserver à ses usages spécifiques : • Eclairage • Machines : moteurs électriques, ordinateurs, appareils électroniques. • Utiliser les combustibles pour le chauffage : individuel ou collectif • Bon rendement • Energie stockable (bois de chauffage, cuve de fioul, réservoir de gaz…), et donc utilisable à la demande en fonction des jours de froid • Co-génération systématique : centrales thermiques, réseaux de chaleur • Privilégier les transports électriques • Transports en commun train, tramways • voitures électriques ??? : pb de rendement du stockage, de la production d’électricité verte, de l’impact en terme d’occupation des sols, de sécurité, etc.

  10. Efficacité énergétique - concrètement • Isolation des habitations et des bureaux • Constructions neuves : bio-climatiques • Utilisation d’appareils électriques économes • ampoules basse consommation • appareils ménagers classe A • Utilisation de chaudières et poêles à haut rendement • chaudières au gaz ou au fioul à condensation ou basse température • poêles à bois, double combustion • foyers fermés et récupérateur de chaleurs dans les cheminées • Transports collectifs plutôt qu’individuels • et réduction consommation des voitures (voitures moins puissantes)

  11. Sobriété énergétique - concrètement • Sobriété individuelle • Douches économes • Température des habitations < 18°C : • Eteindre les appareils électriques en veille, éteindre les lumières, etc.. • Réduire les transports en voiture : privilégier le vélo, les transports en commun, la marche à pied • Réduire les transports en avion : se payser plutôt que se dépayser. • Sobriété collective • Repenser l’urbanisation et l’aménagement du territoire, pour réduire les besoins de déplacement • Réduire fortement l’éclairage public : routes, autoroutes, villes et villages • Economies d’énergie dans les bâtiments publics • Entreprises : politiques d’économie d’énergie, visio-conférences plutôt que déplacements en avion, etc...

  12. Energies renouvelables - concrètement • Solaire pour l’eau chaude… et le chauffage • Chauffage au bois ou à la biomasse (biogaz, plaquettes) • Electricité : • hydraulique, éolien • Énergie de la mer : hydroliennes (courant), houle, marées • photovoltaïque • co-génération avec des turbines au biogaz • stockage à développer inventer : hydrogène ? stockage mécanique ? • Bio-carburants pour les voitures ??? • Géothermie -> chauffage, co-génération • Production décentralisée et auto-production

  13. Moulin au Portugal Pompage de l ’eau Thonier L’éolien est-ce que ça marche ? • L’énergie du vent utilisée depuis des siècles Moulin de Rouillac

  14. L’éolien est-ce que ça marche ? • Le principe • Convertir l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique disponible sur un axe. • La rotation de l’axe anime une génératrice qui produit de l'électricité. • Les éoliennes sont-elles de grands moulins à vent? • Oui, mais de haute technologie : • matériaux légers et sophistiqués pour la structure des pales, • électromécanique (génératrice), • électronique et automatismes pour la régulation...

  15. L’éolien est-ce que ça marche ? • On distingue le « petit » éolien du « grand » éolien Grand éolien : les parcs éoliens connectés au réseau  40 à 100 m • Petit éolien : sites isolés, petites puissances 40 à 100 m

  16. L’éolien est-ce que ça marche ? • Le « rendement » physique d’une éolienne • Récupère environ 40 % de l’énergie du vent passant à travers la surface balayée par le rotor • Puissance du vent = énergie cinétique du vent à travers le rotor par seconde • Ex : éolienne de 1,3 MW (15 m/s) - diamètre rotor 60 m • à 10 m/s (36 km/h) • masse d’air à travers la surface du rotor = 35 tonnes / sec. • densité de l’air = 1,225 kg / m3 • surface balayée par le rotor > 2800 m² • Puissance du vent = 1,75 MW • Puissance éolienne = 0,70 MW

  17. L’éolien est-ce que ça marche ? • La courbe de puissance d ’une éolienne • En-dessous d'un certain seuil ( 4 mètres/seconde), les éoliennes ne fonctionnent plus - ou insuffisamment pour produire de l'énergie. régulation  V3 Trop de vent Vent trop faible

  18. L’éolien est-ce que ça marche ? • Quelques chiffres pour évaluer les capacités de l’éolien • 1 kW = 1000 W 50 ampoules basse consommation, 1 aspirateur 1 kWh : énergie (produite / consommée) par un appareil de 1 kW fonctionnant pendant 1 heure. • 1kW = consommation électrique moyenne de 3 foyers français, hors chauffage électrique • 1 MW = 1000 kW • 1GW = 1000 MW = 1 000 0000 kW • Puissance des éoliennes • Puissance unitaire : de 1 à 5 MW • Eoliennes actuellement installées en France : 2 à 2,5 MW • Echelle de comparaison • aspirateur ~ 1 kW éolienne ~ 2 MW réacteur nucléaire ~ 1 GW • 10 ha panneaux photovoltaïques : 15 MW crête • Exemple : centrale PV au sol dans le Gers : 8 MW sur 37 ha

  19. Développement éolien en Europe • Mix électricité

  20. Développement éolien en Europe • Puissance installée par pays

  21. L’éolien peut-il remplacer le nucléaire ? • Production d’électricité en France • 80 % nucléaire • 15 % hydraulique • 5 % énergies fossiles : fuel, gaz, charbon • La volonté politique actuelle se limite à remplacer les 5 % de centrales aux énergies fossiles par des ENR • Peut-on faire mieux ? • Remplacer progressivement le nucléaire par de l’éolien ? • Cela doit être un des objectifs principaux du développement des énergies renouvelables ! Avec la réduction des émissions de CO2 • C’est ce qu’a entrepris l’Allemagne : pays leader de l’éolien et du solaire

  22. L’éolien peut-il remplacer le nucléaire ? • Parc nucléaire français • 58 réacteurs • 62 GW (62 000 MW) • Facteur de charge  75 % • maintenance des centrales

  23. L’éolien peut-il remplacer le nucléaire ? • Comparaison des facteurs de charge • Facteur de charge nucléaire  75 % • Facteur de charge éolien  25 % • 3 MW éolien  1 MW nucléaire ... en terme d’énergie produite • Pour 62 GW nucléaire il faut 180 GW éolien • Sans compter la baisse de consommation (sobriété/efficacité)… • 90 000 éoliennes de 2 MW en moyenne (comparé à 55 000 châteaux d’eau) • soit environ 900 éoliennes par département • Possibilité de grands parcs offshore : 500 à 1000 MW par parc • ex : 250 x 4 MW ou 200 x 5 MW • Total éolien Allemagne + Espagne  25% du nucléaire français. • Total éolien Europe  45% du nucléaire français.

  24. Garantie de production? • Foisonnement • Gestion adaptée du réseau électrique • Prédiction • Météo et consommation électrique • Complément hydraulique • mobilisable en 10 minutes • Contrôle du réseau électrique incluant les « petites » unités de production et la consommation • Production d’énergie décentralisée et micro-cogénération -> efforts de R&D nécessaires : smart grid • Développer les autres ENR de production d’électricité : • Turbines biogaz, hydrolien, photovoltaïque

  25. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Les paysages : si on comparaît avec les infrastructures existantes... (chiffres 2004) • Il y a environ 250 000 pylônes haute tension en France

  26. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Des pylônes dans les champs, les montagnes, les villes et les villages • La production décentralisée d’électricité « devrait » diminuer les besoins de transport d’électricité • Si on le veut on peut enterrer les lignes

  27. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Les centrales nucléaires ne sont pas franchement belles Centrale du Blayais

  28. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Et les relais de téléphones mobiles qui se multiplient ! • Ou les pylônes de radio-télédiffusion

  29. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Paysages éoliens • Obligation d’enterrer les lignes électriques sur les parcs • Les chantiers se doivent d’être exemplaires sur le plan de l’environnement • minimisation des pistes d’accès • travaux de génie civil • intégration paysagère

  30. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Paysages éoliens • Les parcs éoliens sont libres d’accès • Ils n’empêchent pas l’activité agricole Goulien - Bretagne

  31. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Paysages éoliens - Petit diaporama Merdelou-Fontanelles - Aveyron

  32. L’éolien : est-ce une bonne solution ? Merdelou-Fontanelles - Aveyron

  33. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Dans les zones industrielles à proximité des villes Port de Copenhague

  34. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Offshore (en mer) Middelgrunden - Danemark

  35. L’éolien : est-ce une bonne solution ? Lastours - Aude

  36. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Bruit • Contrairement aux idées reçues les éoliennes ne sont pas bruyantes : • 60 dB au pied, 42 dB à 250 m, 36 dB à 500 m • chambre à coucher = 30 dB • bureau = 70 dB • intérieur d ’une voiture = 85 dB……. marteau piqueur = 120 dB • 2 sources de bruit : • 1) le bruit aérodynamique des pales • 2) vibrations induites par les liaisons mécaniques entre l'arbre du rotor et la génératrice • Réduction du bruit : d’énormes progrès ont été faits • 1) profil des pales optimisé, permettant de diminuer la vitesse de rotation • 2) structure d'engrenages de précision et arbres de rotors montés sur amortisseurs

  37. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Ces critiques il faut les mettre en perspective des bénéfices environnementaux et humains de l’éolien • Risques d’accidents très faibles • Pas de CO² : aucune émission de gaz à effet de serre en phase d’exploitation • Pas de pollution • pas d'émission de gaz ni de particules, pas de déchet, pas d'effluent, aucun rejet, respect complet de la qualité de l'air • … hormis un peu d’huile de vidange du multiplicateur • Eolien = énergie propre par excellence

  38. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Emprise au sol : • Seulement 1% de la surface qu'occuperait une installation de même puissance issue d'un autre type d'énergie. • Une fois les travaux achevés, la nature ou l’agriculture reprend ses droits: ici les vaches paissent au pied des machines, là-bas les champs sont remis en culture...

  39. L’éolien : est-ce une bonne solution ? • Démantèlement : • majeure partie en acier (recyclable) • pales : en matériaux composites (difficilement recyclables) • fondations : resteront-elles dans le sol ? • Les éoliennes en fin de vie seront certainement remplacées par des éoliennes neuves

  40. Le développement de la production électrique ENR en France • Cadre libéral • Financement privé • Tarif garanti • Éolien : 8 c€ le kWh • PV : 55 c€ kWh • Développeurs : objectifs de profit, préemption de la ressource par l’espace • Objectifs des propriétaires = TRI (le rendement financier) • Politique française • Très variable : on favorise puis on freine des 4 fers • Pas de développement industriel et pas de recherche en France • Priorité absolue sur le nucléaire : en France et pour l’export

  41. Le développement de la production électrique ENR en France • Emplois induits en France dans l’éolien • génie civil : chantiers de construction : voirie et réseaux • maintenance et exploitation • Photovoltaïque • très favorisé en 2008, 2009, 2010 • Mais faible productivité (5 à 7 fois plus cher à puissance égale) • Risque : • décrédibiliser dans l’opinion la production électrique renouvelable comparée au nucléaire (à cause du faible rendement énergétique du photovoltaïque)

  42. Le développement de la production électrique ENR en France • L’opposition à l’éolien sur le terrain • Absence de maîtrise de la richesses produite pour le développement local • Déficit de concertation • Pour un autre modèle de développement • Démocratique • Coopératif ou public • Politique nationale de R&D et de développement industriel dans les ENR • Production électrique • Et autres ENR

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