Alors, qu’est ce qu’on attend? Je viens de lire en détail la prose du Trec (Coopération méditerranéenne pour l’énergie renouvelable), un document présenté récemment devant les députés européens. Cette organisation, qui regroupe des membres l’UE, des pays du sud de la Méditerranée et de péninsule arabique, propose de bâtir Desertrec, un réseau d’immenses centrales solaires dans les déserts surchauffés d’Afrique du nord et d’Arabie, de bâtir une “grille” de distribution électrique et de fournir ces pays et, à partir de 2020, l’Europe en électricité. La chaleur résiduelle pourrait être utilisée sur place pour dessaler de l’eau de mer à bas prix, et produire du froid. Le solaire serait couplé, sur les côtes marocaines et Egyptiennes, de fermes éoliennes. Au passage, pour des pays comme le Yemen, des centrales seraient réservées à la production d’eau douce et de l’électricité nécessaire pour assurer le pompage dans les conduites.
Le projet est d’ampleur, estimé aujourd’hui à 400 milliards d’euros sur plusieurs décennies (dont 10% pour relier Europe et Afrique), et pourrait fournir 10% à 25% de l’électricité qui sera consommé dans l’UE en 2050. Selon les tenants du projet, la perte liée au transport à longue distance serait inférieure à 10-15%, ce qui rend ces centrales solaires quand même plus compétitives que celles que l’Europe pourrait installer sur son flanc sud, notamment en Espagne. Comme je le répète souvent, l’Allemagne, très présente dans ce projet avec son agence spatiale DLR, met le paquet sur le solaire du désert.
Desertrec représenterait à terme une puissance installée de 100 000 MW (extensible par la suite à 500 000 MW), soit l’équivalent de 60 réacteurs nucléaires EPR. Un stockage de chaleur permettrait de fournir du courant la nuit, ou de répondre temporairement à des pics de consommation (une centrale en construction en Espagne vise un taux de disponibilité solaire de 85%). A terme, le prix de l’électricité baissant régulièrement au fur et à mesure de l’avancée du projet, l’électricité solaire serait, livrée en Europe, compétitive, puisque le projet Desertrec l’évalue à 0,05 euros du kilowatt-heure. Les modèles élaborés par Desertrec pour l’Allemagne et l’Espagne laissent penser que le prix de revient moyen de l’électricité consommée dans ces pays baisserait avec l’apport du solaire africain dès 2020-2030, alors qu’il montera si on prolonge les mix énergétiques actuels.
Si mes calculs de coins de table sont exacts, cela devrait coûter certes plus cher que de produire la même puissance avec du nucléaire (pas tant que ça), mais au passage, on récupère de l’eau douce et on aide des pays du sud à se développer. D’ailleurs, combien a coûté la mise au point des centrales aux contribuables des grandes nations nucléaires? Dis, lecteur, t’as pas quatre cents milliards, qu’on essaie?
Image Une centrale californienne © kjkold – Creative Commons
Très intéressant. Y-a-t-il des commentateurs qualifiés (genre Jancovici) qui se sont penchés là-dessus?
Deux trucs que je ne comprends pas bien: 1) vous dites que ça aboutirait à l’équivalent de 60 EPR pour un cout de 400 milliards… dans mes calculs de coin de table, ça veut dire 4 fois le prix. Est-ce que c’est bien ce que vous qualifiez de « pas temps que ça »? ; 2) par quels mécanismes on passerait de 12 à 5 cents le kwh « le prix de l’électricité baissant » et à quelle échéance? 3) je comprends que le stockage de chaleur permet ingénieusement d’augmenter le facteur de charge, mais je ne comprends pas comment ça pourrait être utilisé pour « répondre temporairement à des pics de consommation ». Explication?
Au 3,3 milliard d’euros le coût d’une centrale EPR, il faut y rajouter le coût du traitement des déchets nucléaires et celui de leur stockage sur le très long terme, ce qui nous rapproche effectivement des 400 milliards d’euros évoqués (de rien). Si l’on considère l’impact environnemental du solaire au regard du nucléaire (nul), sa maintenance lègère, durable (une installation solaire peut largement aller au delà des 60 années de vie d’une centrale EPR) son absence de dangerosité face aux risques croissants d’accidents industriels liés au nucléaire (sans parler des risques de détournement du nucléaire à des fins terroristes), l’impulsion économique que le développement d’un tel projet pourrait avoir sur les pays d’Afrique concernés et enfin la profusion inégalée de son carburant (le soleil)… moi j’dis que si on dépasse un peu la facture… c’est pas bien grave…non?
Gerald est plus près de la réalité, l’EPR revient à 3,5 milliards d’euros pièce. Même si ce prix baisserait en série, s’ajoute toute la filière, enrichissement, retraitement, stockage etc. Un zeste de frais financiers (apparemment Desertec tiendrait compte de cela). On ne doit pas être si loin, disons, à 50 milliards d’euros? Encore une fois, combien ont été dépensés, en France, en Grande-Bretagne, aux Etats-Unis et en URSS (à l’époque) avant de construire les premier réacteurs nucléaires en série? Moins de 50 milliards?
N’oubliez pas, lecture, qu’au passage on récupère de l’eau douce, dans des pays qui en manquent cruellement. On pourrait faire ça aussi avec les centrales nucléaires. Mais avouez que ça ferait désordre d’en tapisser toute l’Afrique du nord et le Golfe Persique…
Sur le prix de revient, c’est un effet d’échelle mécanique dont il est tenu compte. A chaque palier de puissance installée, le gain est important. D’après ce que j’avais lu, une fois 5000 MW installés, le solaire serait compétiif avec le pétrole dans la ceinture tropicale. Desertec parle de 100 000 MW… Le prix de 5-6 centimes est calculé sur une échéance à 2050. Le cap de compétitvité avec le mix énergétique allemand ou espagnol (ceux qui ont été calculés dans les docs de Desertec) serait franchi un peu avant 2020. Les incitations fiscales ne seraient alors plus nécessaires.
Enfin, Lecture, sur la gestion des périodes de pointe. Rien n’empêche de puiser dans le stockage de chaleur pour augmenter la production d’électricité en cas de besoin chez le client (l’Europe). Le projet serait bien évidemment relié à l’Islande dont la géothermie à haute température qui est à l’étude sur le terrain peut aussi contribuer à la consommation du continent européen.
Si je résume ce que vous avez dit, pour arriver à un ordre de grandeur “pas temps que ça” plus grand pour desertrec que pour le nucléaire il faut:
1-compter le prix catalogue pour les EPR plutôt que le prix de construction
2-déduire les dépenses passées de recherche sur le nucléaire
3-déduire des dépenses futures pour le retraitement des déchets et leur stockage
4-considérer que l’impact environnemental de desertrec est forcément nul
5-considérer qu’une centrale solaire dure forcément plus de 60 ans
6-imaginer que désertrec peut en plus retraiter de l’eau douce sans surcout
7-imaginer que les effets d’échelle ne peuvent concerner que desertrec et pas la filière nucléaire
…j’aurais quelques objections ici et là:
1-compter le prix catalogue pour les EPR plutôt que le prix de construction
=> difficile d’accepter ce tour de passe passe. Le prix de revient du kwh est de 12 à 14 cents le kwh pour le solaire à concentration, 3 pour le nucléaire style EPR, c’est-à-dire 4 fois moins. Qu’on le veuille ou pas ce sont les chiffres constatés et, comme vous le dirait les experts, on doit donc placer en eux une confiance beaucoup plus importante que sur n’importe quel calcul de coin de table.
2-déduire les dépenses passées de recherche sur le nucléaire
=> on peut toujours se demander qu’est-ce qui serait arrivé si les recherches sur le nucléaire, essentiellement militaires, avaient été mises sur le solaire ou telle ou telle renouvelable. Personne n’en sait rien donc ça on peut tout imaginer en partant de « c’est le paradis sur terre et Sarkozy a été battu à plate couture » jusqu’à « nous avons été envahi par les soviétiques et ILS ONT CONSTRUIT DES RBMK PARTOUT ». Le fait est que ce genre de scénario fictif est un peu vain, pour la bonne et simple raison qu’ils ne changent rien à la situation présente. Ce qui a été investi l’a été par le passé, qu’on choisisse maintenant le nucléaire ou le solaire n’y changera rien.
3-déduire des dépenses futures pour le retraitement des déchets et leur stockage
=> Effectivement. EDF parle de 1 à 2 cents le kwh de surcout si je me souviens bien, ce qui est considérable puisque ça double presque le cout du kwh en le faisant passer à 5 cents. Desertrec se rapproche alors pour n’être plus que 3 fois plus cher.
4-considérer que l’impact environnementale de desertrec est forcément nul
5-considérer qu’une centrale solaire dure forcément plus de 60 ans
=> ha bon? Existe-t-il des études pour l’un ou l’autre?
6-imaginer que désertrec peut en plus retraiter de l’eau douce sans surcout
=> Je pense bien Denis Delbec que vous reconnaitrez la faiblesse de cet argument. Si de l’eau est produite, c’est bien sur au détriment de la production électrique. Dans ce cas il faut comparer avec ce que donnerait une désalinisation via la filière nucléaire, et il serait surprenant que ce soit moins rentable étant donné le différentiel de prix de revient du kwh. Autrement dit votre eau n’est produite que via un surcout important, encore une fois.
7-imaginer que les effets d’échelle ne peuvent concerner que desertrec et pas la filière nucléaire
=> j’ai mis sur la main sur un document qui semble l’origine de cette idée du passage de 12 à 5 cents. Ils attribuaient la moitié de l’effet aux économies d’échelle, et l’autre moitié à des progrès technologiques à venir dans les 10 ans. Tout d’abord, je ne comprend pas très bien ce qui autorise à considérer que desertrec serait la seule voie susceptible de bénéficier de l’un et l’autre. Si on veut compter ce genre d’effet, il faut le compter de la même façon pour chaque filière. Dans le cas d’une comparaison entre deux sources, c’est strictement identique à ne pas le compter…
Ensuite, et plus important peut-être, il y a une contradiction qui me saute aux yeux mais apparemment pas aux yeux des auteurs: si vraiment tu crois que des progrès technologiques vont faire diminuer par presque 2 le facture de desertrec dans les 10 ans, alors il est urgent… d’attendre 10 ans! Desertrec ne serait alors plus que 50% plus cher que le nucléaire, ce qui semble raisonnable pour éviter les risques de prolifération nucléaire ou de dépression nerveuse chez Tilleul.
PS: pour la gestion des périodes de pointes décidément je ne comprends pas. Encore une fois je comprend comment on peut ralentir l’épuisement du stock de chaleur, et donc répartir l’énergie produite dans le temps, et donc améliorer le facteur de charge. Mais comment accélérer le destockage pour faire face à une période de pointe? Pourquoi parler de l’Islande plutôt qu’avec (par exemple) n’importe quel système de stockage hydraulique?
Vous avez tout à fait raison sur l’écart actuel entre le nucléaire et le solaire à concentration. S’il en était autrement, on ne serait pas à discuter dans le désert, on serait en train d’y ériger des miroirs… Je répondrait directement au point 7, qui est lié. Pour connaître un peu les deux technologies, il me semble que les éléments utilisés pour la fabrication des centrales solaires sont bien plus susceptibles d’économies d’échelle que ceux qui composent un EPR. Je passe sur tout le béton, qui est une technologie mature (bien que faisant aussi l’objet d’un effort en R&D) et pour lequel il sera difficile de faire mieux. La fabrication des éléments en acier (cuves, générateurs de vapeur) doivent répondre à des normes de qualité extraordinairement sévères, et c’est tant mieux. Pas facile de diviser par deux le prix de ces aciers radiographiés au millimètre près… De l’autre côté, on a affaire à des technologies débutantes, pour des matériaux plus usuels, à l’exception des tubes sous-vide dans les miroirs cylindro-paraboliques. Pas besoin de construire à l’épreuve des séismes, sauf de manière raisonnable. Ensuite, le prix dérisoire du nucléaire français a été obtenu ces dernières années en modifiant profondément l’organisation du travail et en abaissant la fréquence des opérations de maintenance pour répondre à un impératif de coût, et pas pour gérer ça en bon père de famille. Je ne suis pas sûr que le recours massif à la sous-traitance (jusqu’à 5 ou 6 niveaux) comme l’avait démontré une émission de télévision, La Marche du siècle, en juin 1997, sur les «nomades du nucléaire», se traduise par une baisse à long terme du prix de revient du kwh. A trop tirer sur la maintenance, on génère parfois bien des problèmes.
Sur le point 2, et les dépenses passées du nucléaire. Il ne s’agit pas de déduire ça du coût de Desetrec. Pas plus que de refaire l’histoire. Merci donc de ne pas me faire dire n’importe quoi, lecture. Un peu de bonne fois. Si j’évoque cette question, c’est simplement pour dire qu’on a fait cet effort parce que, vous avez raison, nous cherchions à fabriquer des armes de destruction massive. Peut-être n’est-il pas absurde d’imaginer que nos sociétés soient prêtes à faire un effort important pour produire une énergie sans déchets à laisser aux générations futures? Dans le cadre de ses 5e et 6e programmes-cadre de recherches, l’UE a investi seulement 25 millions dans le solaire à concentration, sur douze ans. L’UE versera 50 millions pour 2007-2013… Combien dépense-t-on chaque année dans la recherche nucléaire?
Sur le point 3. Et vu qu’on a encore peu démantelé (Existe-t-il au monde une centrale PWR qui l’ait été?), les coûts relèvent du coin de table que vous contestez. EDF s’était d’ailleurs fait taper sur les doigts parce qu’il provisionnait trop peu d’argent pour cela… Et une bonne partie des coûts de démantèlement ne seront jamais intégrés par l’industriel puisqu’ils reposent sur la collectivité publique…
Sur le point 4. Encore une fois, qui a parlé d’un impact environnemental nul pour le solaire à concentration. Pas moi, en tous cas. J’imagine simplement qu’il peut être contenu, compte-tenu de l’emplacement choisi, où la vie est pas trop présente. Mais il ne sera jamais nul: on ne manipule pas par exemple du sodium liquide (utilisé pour le stockage) comme n’importe quel liquide, même si la technologie est éprouvée.
Sur le point 5. Je ne vois pas ce qui empêcherait d’entretenir les centrales solaires de manière à les faire durer. On trouve aux puces des miroirs qui ont plus d’un siècle…
Sur le point 6. Vous m’avez mal lu. Il ne s’agit pas de « retraiter de l’eau douce », mais de dessaler de l’eau de mer (une activité dont l’impact environnemental est loin d’être nul). Et ce dessalement se fait dans un cadre de cogénération, par récupération de chaleur qui, autrement, serait perdue. Et pas de détourner la production d’électricité (c’est bien pour cela que je disais qu’on peut faire pareil avec le nucléaire, relisez mon commentaire!). Sauf dans le cas du Yémen, où il est question de produire une centrale solaire entièrement dédiée à la production d’eau.
Enfin pour terminer, pourquoi attendre? Tout simplement parce que les progrès technologiques et les économies d’échelle ne sont possible que progressivement. Si décide on d’attendre, on attendra jusqu’à la fin des temps… Avec des raisonnements comme ça, lecture, on n’aurai jamais construit de lignes de chemin de fer, ou de centrales nucléaires…
Pour le PS: décidément, soit je m’explique mal, soit vous avez les neurones embrumés. Pour accélérer le destockage, il suffit d’avoir des turbines de réserve. Qu’on active en cas de pointe (en réduisant l’autonomie en cas de mauvais temps, mais au Sahara, cela n’est as si gênant que cela) de la même manière qu’EDF allume des centrales à gaz ou pétrole, ou tire sur les réservoirs des barrages. Et si je parle de l’Islande, ce n’est pas à propos de stockage ou d’heure de pointe. Les projets de ce pays en terme de géothermie à grande profondeur (3-5 km et eau à 400°C) produiront de l’électricité en quantité, à bas prix, et 24h sur 24.
(1) Une émission qui s’était conclue, avait raconté le Canard Enchaîné, par un savon passé par Jean-Marie Cavada aux dirigeants d’EDF présents, en raison des énormes pressions qu’avaient subi les journalistes qui avaient réalisé l’enquête.
>Je ne suis pas sûr que le recours massif à la sous-traitance (…) se traduise par une baisse à long terme du prix de revient du kwh.
HS, mais je suis parfaitement d’accord.
>Peut-être n’est-il pas absurde d’imaginer que nos sociétés soient prêtes à faire un effort important pour produire une énergie sans déchets à laisser aux générations futures?
Oui enfin pour moi cet effort a déjà été fait. Son nom était Superphénix, la centrale qui permettait non seulement de fermer le cycle mais aussi de diminuer par cent le combustible nécessaire, transformant les poisons les plus durs en combustibles et ne laissant que des déchets d’une dangerosité négligeable.
Est-ce qu’il faudrait absolument essayer de trouver d’autres voies? Pourquoi pas. Je suis de toute façon persuadé qu’on finira par avoir une technique solaire rentable un jour ou l’autre, probablement d’une façon qu’on aura été incapable d’imaginer avant de tomber dessus… c’est-à-dire avec aucun investissement qu’on puisse programmer maintenant si ce n’est financer la recherche fondamentale d’une manière générale et attendre.
>Combien dépense-t-on chaque année dans la recherche nucléaire?
Cette question est très intéressante, mais je doute qu’on puisse arriver à un chiffre ayant une grande signification. Comme je l’ai déjà dit plus tôt sur ce site, la recherche ne se compartimente pas si facilement -vous êtes physicien, vous le savez bien. Ainsi tout investissement dans le béton, dans l’acier haute performance, dans les turbines, dans divers matériaux, etc etc etc tout ça favorise la diminution des couts du nucléaire. Faut-il intégrer le cout de ces recherches? Même chose du côté des renouvelables: tout ce qui concerne les semi-conducteurs, les plastiques, les nanotechnologies, favorise à terme le solaire. Tout ce qui concerne le génie génétique et autres biotechs favorise l’utilisation de la biomasse, tout ce qui concerne les matériaux favorise… un peu tout ça. Comment faire un compte raisonnable des investissements en recherche pour telle ou telle production d’énergie, quand on n’a qu’une faible idée d’où viendront les progrès décisifs? Je suis aussi perplexe devant la volonté de diriger la recherche fondamentale d’en haut que de vouloir faire le compte des sommes pour tel ou tel secteur: la question n’a pas de réponse satisfaisante, car elle est tout simplement déconnectée de la façon dont la recherche progresse.
>EDF s’était d’ailleurs fait taper sur les doigts parce qu’il provisionnait trop peu d’argent pour cela…
Si je me souviens bien, l’essentiel de la critique n’était pas sur le montant des sommes mais sur leur utilisation pour acheter les compagnies concurrentes, ce qui n’est ni un placement de bon père de famille, ni très conforme à ce que la commission considère être une concurrence libre et non faussée. Pour revenir à la question, vous avez peut-être raison, mais même en doublant ces provisions on serait encore loin de desertrec.
>qui a parlé d’un impact environnemental nul pour le solaire à concentration (…) J’imagine simplement qu’il peut être contenu (…) du sodium liquide (utilisé pour le stockage)
Gerald (…) à priori ça me semble raisonnable (…) du sodium liquide! Ha bah c’est peut-être pas si raisonnable en fait.
> Je ne vois pas ce qui empêcherait d’entretenir les centrales solaires de manière à les faire durer.
Un écart thermique journalier supérieur à 50°, des tempêtes abrasives (vent chargé en sable)… on parle du Sahara, ce n’est pas précisément un endroit très doux pour le matériel. Avec un remplacement périodique on peut bien sur contrer cela, mais à quel surcout?
> Il ne s’agit pas de “retraiter de l’eau douce”, mais de dessaler de l’eau de mer
Oui, veuillez excuser ma confusion sur les termes.
>Enfin pour terminer, pourquoi attendre? Tout simplement parce que les progrès technologiques et les économies d’échelle ne sont possible que progressivement.
C’est probablement la question cruciale. La réponse ne me semble pas satisfaisante. Autant les économies d’échelles ne sont évidement possibles qu’en commençant la construction, autant les progrès technologiques y sont strictement insensibles. Comme je vous le mentionnais, l’étude qui parle de passer de 12 à 5 cents du kwh mise pour plus de 50% sur des progrès technologiques à venir dans les 10 ans. Si c’est vrai il faut attendre 10 ans! L’économie réalisée par ce délai permettrait alors de doubler la taille du projet pour le même investissement…. ce serait économiquement et écologiquement insensé de se passer de ces progrès s’ils doivent être aussi importants et aussi rapides que ce que cette étude prédit. Mais peut-être n’êtes-vous en réalité pas très convaincu par cette prédiction…
>Pour le PS: décidément, soit je m’explique mal, soit vous avez les neurones embrumés.
C’est ma faute. Je m’attendais à quelque chose d’ingénieux, mais en fait vous parlez simplement de surdimensionner certains éléments de la production… effectivement possible mais encore une fois au prix d’une diminution de la rentabilité.
> Et si je parle de l’Islande, ce n’est pas à propos de stockage ou d’heure de pointe.
Ok, ça n’a donc réellement rien à voir. Je suis toujours surpris quand vous me sortez un argument qui n’a finalement rien à voir avec la discussion. Mes neurones s’embrumant vite, ce serait bien aimable à vous d’éviter de les distraire par ce genre d’à coté.
Puis-je amener mon grain de sable dans cette discussion: j’ai examiné les rendements énergétiques globaux des centrales à concentration en construction en Espagne. La plus évoluée a un rendement énergétique, c’est-à-dire le rapport entre la quantité d’électricité envoyée sur le réseau et la quantité d’énergie solaire reçue sur la surface de l’installation qui est d’à peine plus que 3%, et son facteur de charge est de presque 50 % , ce qui est certes tout à fait remarquable, mais n’atteint pas celui d’une centrale à gaz, qui est de 90 %. Un tel facteur de charge est obtenu en produisant de l’eau à haute température, qui est stockée sans trop de pertes de chaleur et réutilisée pour produire de l’électricité. Mais la durée de ce stockage sans perte excessive d’énergie est de l’ordre de quelques heures. Par conséquent d’énormes surfaces sont nécessaires et ces centrales fonctionnent avec l’appoint de combustibles fossiles pour assurer l’ajustement de l’offre à la demande. Sans doute pourra-t-on faire mieux que ces centrales espagnoles, attendons de voir! Mais, même au Nord-Sahara l’énergie reçue sera 2,5 fois moins importante en hiver qu’en été. Un surdimensionnement sera donc nécessaire de manière à assurer la demande d’hiver. Je n’ai pas l’impression que ce surdimensionnement de 2,5 ait été pris en compte dans les calculs de rentabilité! Si l’on évalue, compte-tenu de ce surdimensionnement, le rendement réel de ces centrales à 1,5% de l’énergie reçue, ce qui serait déjà très bien,la surface nécessaire pour assurer la consommation de l’Europe des 27, environ 3500 TWh par an, sera énorme, de l’ordre de100000 km2. Avec des EPR, la surface nécessaire tombe à 60 km2.
Je suis surpris d’autre part d’entendre parler de vulnérabilité d’approvisionnement pour le nucléaire ( ce qui est d’ailleurs faux dans le cas des surgénérateurs puisque l’uranium 238 est déjà chez nous) et de ne pas en entendre parler dans le cas de ce Desertec!
L’efficacité de Harper Lake c’est 14% au cours de l’année (conversion solaire vers électricité de 20%) avec une disponibilité de 98% et on parle d’une centrale construite il y a près de 20 ans…
Donc une valeur conservative ce n’est pas 1,5% mais près de 10 fois plus…
Ensuite c’est totalement faux de dire que l’énergie solaire est 2,5 fois plus importante en été qu’en hiver en Afrique du Nord. My best guess c’est que vous avez confondu avec l’irradiation lumineuse sur un plan horizontal, or même dans le Sahara le Soleil change d’angles au fil des saisons… Si vous reprenez les données d’irradiation solaire pour un angle mensuel optimal (ou même simplement un angle proche de la latitude du lieu concerné) vous pourrez vous convaincre qu’il y a peu de changement saisonnier concernant l’irradiation lumineuse…
Cher Tilleul, vous commettez l’erreur classique de confondre surface des panneaux avec la surface au sol de l’installation, qui est de l’ordre de 10 fois plus grande. 90 % de l’énergie tombant sur la surface de l’installation est donc inutilisée. Je l’ai vérifié, dans la mesure où les surfaces totales d’installation étaient données, ce que beaucoup de commentateurs » négligent » de faire. Ensuite vous parlez de taux de disponibilité, alors que je parle de facteur de charge, c’est-à-dire le rapport entre la puissance moyenne disponible au cours de l’année et la puissance nominale. Enfin à qui ferez -vous croire qu’il y a autant d’énergie lumineuse disponible en hiver qu’en été, même en Afrique du Nord? N’auriez-vous pas remarqué qu’il faisait plus froid en hiver qu’en été, même là-bas?
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Cher Tilleul, vous commettez l’erreur classique de confondre surface des panneaux avec la surface au sol de l’installation
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A priori non : c’est 20% en comptant la surface de capteurs et 14% en prenant la surface de la centrale, mais si vous avez des données sur l’Espagne je suis preneur… Quand vous dites « la plus évoluée » vous pensez à quelle centrale ?
Et de toutes façon la place que ça prend… dans un désert… on s’en fiche un peu…
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Enfin à qui ferez -vous croire qu’il y a autant d’énergie lumineuse disponible en hiver qu’en été, même en Afrique du Nord? N’auriez-vous pas remarqué qu’il faisait plus froid en hiver qu’en été, même là-bas?
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Super scientifique comme explication…
Quand il fait froid dans un désert c’est pas vraiment dans la journée que vous le ressentez mais plutot pendant la nuit… En moyenne l’irradiation lumineuse minimale à Alger c’est de 4,3 kWh/m², l’irradiation maximum c’est de 7,1 kWh/m²… Il y a une diminution de 40% de l’énergie lumineuse entre le maximum et le minimum.
Et ce qui tombe plutot bien c’est que ce minimum de production tombe au moment du maximum de production éolien et inversement…
Bon je vais reprendre vos propre chiffres :
« J’ai comme référence la centrale de Kramer junction qui est du même type: la surface totale au sol est de 405 hectares et reçoit donc environ 8 TWh d’énergie solaire par an à cette latitude. Sa puissance est de 165 MW pour une production annuelle de 300 GWe, ce qui fait un rendement net de 3,7 % ( 300/ 8000 ). Encore n’ai -je pas déduit l’autoconsommation et la part de la production qui est assurée par une centrale à gaz. A titre de comparaison, le rendement de la centrale photovoltaîque de Brandis en Allemagne, calculé de cette façon, sera de 2,5 %! »
La corrélation solaire (c’est à dire la demande en énergie corrélé avec la présence du soleil) est de 50% dans les pays développés, donc on va prendre un taux de pénétration du solaire de 20% histoire de ne pas avoir à s’embéter avec la régulation… Il est totalement stupide de vouloir produire TOUTE son électricité à partir de solaire comme de produire TOUTE son électricité à partir d’éolien comme de produire TOUTE son éléctricité à partir de biomasse, etc… Mais c’est un grand classique des charlatans que de regarder les énergies renouvelables les unes après les autres en leur demandant de régler l’ensemble de la demande mondiale en énergie à chaque fois plutot que de regarder la contribution de chacune et de voir comment elles peuvent se combiner (ça et les chiffres fantaisistes).
20% de la demande européenne ça fait donc 700 TWh/an en reprenant vos chiffres.
Vous me donnez donc 300 GWh_el (j’imagine que c’était des Wh_el et pas des W_el) pour 405 hectares.
Si ma règle de trois n’est pas trop rouillée ça me donne 945 000 hectares de désert à répartir sur l’ensemble de l’Afrique du Nord dans des endroits ou il n’y a pas de compétition pour l’utilisation du terrain…
Pour donner un élément de comparaison c’est l’équivalent en surface de 40 à 100 ranchs dans les pays qui pratiquent ce type d’élevage (Australie, Namibie, Argentine…). Peanuts…
>Peanuts…
Tiens pour une fois on est d’accord sur quelque chose. Franchement BMD, qu’est-ce qu’on en a à faire de la surface utilisée?
@ Tilleul, la discussion devient plus intéressante! Je ferais d’abord remarquer que j’ai essayé de montrer que Desertec ne pouvait pas assurer la demande d’électricité de l’Europe des 27. Je suppose donc que les charlatans dont vous parlez sont ceux qui prétendent le contraire.
20% de l’électricité européenne pour 10 000 km2, et sans régulation, c’est déjà plus raisonnable, encore qu’il faudra quand même bien compenser les fluctuations quelque part. Mais c’est déjà se mettre à la merci des pays où seront installées ces centrales! Et 10 000 km2, ce n’est pas rien ( presque deux départements français moyens).
Maintenant, utilisez à nouveau votre règle à calcul pour calculer quelle quantité d’électricité renouvelable peut être selon vous admise sur le réseau Européen, en combinant au mieux les diverses sources et en tenant compte de l’intermittence de l’éolien et du solaire. Le calcul est à faire en été et en hiver. Des informations que vous avez sans doute: biomasse et déchets, qui peuvent servir à réguler l’intermittence, produisent environ 1% de l’électricité des 27, 35 TWh. Sans aucun doute on peut faire mieux . L’hydroélectricité ne fera plus de gros progrès maintenant, tablons sur 300 TWh. La situation actuelle est qu’environ 15 % de l’électricité des 27 vient d’une source renouvelable , pour une consommation totale d’environ 3500 TWh par an.
Hein ? Mais vous vous rendez compte de l’énormité de ce que vous demandez ? Comment vous voulez faire ce genre d’évaluation sans simulation poussée, sans regarder les puissances produites et absorbée et sans s’intéresser à la géographie des lieux ? Vous savez il y a une limite à ce qu’on peut faire avec google et excel, c’est pour ça que chercheur c’est un vrai métier et que ça nécessite beaucoup d’années d’études…
Y a tout plein de façon d’arriver à un scénario 100% renouvelables, donnez moi d’abord le réseau électrique que vous voulez mettre en place et seulement après je pourrais vous dire ce qu’on peut mettre dedans… L’option bourrine c’est du fermes éoliennes offshores avec stockage hydraulique en Norvège et un réseau continental HVDC… Le plus futuriste c’est le remplacement des moteurs à combustion des voitures par des batteries et des piles à combustibles et à ce moment là on peut franchement brancher n’importe quoi sur la prise. Et le plus élégant (bon j’avoue c’est mon préféré, je préfère le photovoltaïque au thermique de puissance) qui est le réseau décentralisée avec smart metering et cogénération…
@Tilleul, tous les progrès sont bons à prendre en matière de maîtrise de dépense et d’utilisation de l’énergie! Mais tout doit aussi être évalué à l’aune des quantités disponibles, des rendements, des sécurités d’approvisionnement , des coûts et de la durée des profondes transformations sociales qu’impliquent ces progrès. Prenons l’exemple des piles à combustibles: elles fonctionnent avec de l’hydrogène, qui n’est pas une source, mais un vecteur d’énergie comme l’est l’électricité. Cet hydrogène, il faut le fabriquer, et la méthode la moins chère est le réformage du gaz naturel à la vapeur. Avec de l’hydrogène ainsi fabriqué, embarqué à bord d’un véhicule dans un réservoir à 700 bars de pression, il en coûterait actuellement 1000 Euros pour faire 500 kms! Quant à fabriquer de l’hydrogène par électrolyse à partir de solaire PV, quelle quantité d’hydrogène peut-on produire à partir d’un m2 de capteur et à quel prix?
Quant au smart metering, je suppose que c’est ce qu’on appelle en Français les compteurs intelligents: c’est une très bonne chose, mais pour caricaturer ce sytème, il s’agit , comme on l’a vu à la télévision, de faire sa lessive le jour où le vent souffle assez fort !
Et nous faudra-t-il tous vivre à la campagne pour disposer des surfaces nécessaires à un approvisionnement énergétique décentralisé? En ce cas, il nous faudra aussi être beaucoup moins nombreux!
Vous confondez approvisionnement décentralisée et approvisionnement en site isolé.
Le réseau décentralisé c’est plutot ça :
http://ec.europa.eu/research/rtdinfo/48/article_3775_fr.html
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L’ancien modèle pyramidal
La priorité actuelle est d’assurer la « descente » d’une « manne électrique », qu’il faut d’abord générer en amont dans de gigantesques unités de production, où prédominent les grandes centrales nucléaires – avec des réacteurs délivrant des puissances moyennes de l’ordre de 1300 MW – ou des centrales thermiques brûlant des quantités massives de combustibles fossiles. De là partent les lignes à très haute tension – via des réseaux interconnectés dont les tensions vont en décroissant – vers une myriade de points de consommation répartis sur de vastes zones géographiques de dimension nationale (ou transfrontières). Bien que ces points se différencient fortement selon qu’il s’agit de consommateurs industriels, tertiaires ou individuels, les besoins à satisfaire sont unis dans une entité unique perçue comme une demande « globale ».
Une telle structure, bâtie sur le gigantisme, s’avère jusqu’à présent un obstacle quasi rédhibitoire au développement des énergies renouvelables qui, par nature, ne peuvent fournir de l’électricité que dans des gammes de petites ou très moyennes puissances. Les plus grosses éoliennes, par exemple, ont des capacités individuelles qui se situent dans les 3 à 5 MW. Leurs performances ne sont donc jugées « intégrables » que si elles s’alignent dans des « parcs » de taille importante(2).
Small is beautiful
L’ouverture du marché électrique suscite aujourd’hui une approche qui desserre le carcan de ces schémas technologiques et économiques traditionnels. Elle ouvre la voie à une perspective consistant à raisonner, non plus uniquement en considérant l’électricité comme un vecteur énergétique qu’il faut acheminer vers une « consommation distribuée », mais en prenant aussi en compte l’intérêt de fédérer les sources qui peuvent la produire.
A la base du projet Dispower, il s’agit de montrer que l’on peut promouvoir, dans la perspective de cette production distribuée, une politique dynamique et efficace d’implantations de multiples générateurs de tailles modérées ou même modestes – pouvant même descendre jusqu’à des puissances de quelques kW – destinés à satisfaire d’abord des consommations locales ou ponctuelles. Outre l’intérêt que représente une production décentralisée en termes de diminution des coûts de transport de l’énergie, l’immense avantage d’une telle approche réside dans la possibilité d’optimiser une grande variété de sources énergétiques primaires. Et il faut souligner que cette démarche, même si elle les concerne en premier lieu, n’a pas pour vocation exclusive de favoriser les énergies renouvelables. Elle englobe aussi des petites unités basées sur des générateurs diesel ou des turbines à gaz, destinées à la cogénération d’électricité et de chaleur, qui doublent l’efficacité énergétique.
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J’ai essaye de regarder ce qu’il en etait du solaire a concentration.
Les prix estimes (ministere) sont de 150 Euros a 180 Euros par megawatt-heure. Pour les diminuer, il y a un projet allemand de s’installer dans le Sahara qui a fait l’objet d’une campagne de promotion dans « Le monde ».
Le calcul allemand est qu’au milieu d el’Allemagne, il y a a peu pres 1000 heures/an d’equivalent soleil, et 2000 au Sahara. Les calculs francais sont faits a partir du labo de Odeillo, sutue dans le midi avec 1600 heures/an. Si cela est juste, ca rend cette ressource moins couteuse que le photovolatique (PV) (>200euros/MWh?). L’idee serait de produire cette electricite au Sahara et de l’importer avec du continu haute tension sur 3000km vers l’Allemagne.Tout cela, on sait faire, bien sur.
C’est une vieille antienne: le precedent projet allemand, c’etait de mettre des cellules PV et d’importer l’energie avec des gazoducs a hydrogene. C’etait bien fumeux! Je ne crois pas que le solaire a concentartion soit jamais bien interessant ni que les reductions de prix annoncees par ses promoteurs soient bien raisonnables. La theorie defendue par ses tenants est la theorie de l’apprentissage et a ete developpee par le WETO:
http://www.fusie-energie.nl/artikelen/Outlook2030.pdf , fig 4-2, p.71
A mon avis, il s’agit d’extrapolations sans valeur: dire que chaque fois que l’on multiplie par dix ou cent une production, son prix diminue de tant de pour cent est une anerie retentissante. C’est ce qu’ils appellent « apprentissage ». J’ai essaye de regarder ce qu’il en etait des diminutions annoncees dans la figure 4-2 citee ci-dessus du prix des eoliennes. On a en France une coterie antinucleaire qui s’est infiltree dansl’ADEME (c’est Voynet et ses amis qui l’a mise en place) et qui passe son temps a intoxiquer nos compatriotes sur la baisse du prix des eoliennes. J’ai regarde les chiffres des societes allemandes specialistes des eoliennes, et j’ai calcule le rapport investissement/puissance installee. Essentillement, le prix de l’eolien allemand est reste constant dans ces dix dernieres annees: 1.35 euros/MWh. Dans le meme temps, la production ne a plus que decuple. Cela veut dire que l’apprentissage, c’est de la blague: ce n’est pas parce qu’on developpe une production a grands renfoorts de subventions que celle-ci devient par miracle rentable!
Alez voir ce papier du WETO-2030 (ecrit en 2003). Je ne connais pas d’exemple meilleur des aneries qu’ont ecrit les defenseurs des renouvelables. Pour le prix de l’eolien, j’ai trouve de tres interessants chiffres sur les sites germaniques, qui ne sont evidmement pas traduits:
Les chiffres donnent (annee, invstissement en megaeuros et puissances en megawatts)
source:
http://wpd.wpd-management.de/i…
1996 3.375 2.5
1997 16. 12.4
1998 55.43 44.34
1999 31.8 30.85
2000 178. 138.
2001 174. 125.
2002 294. 208.
2003 222. 145.
2004 244. 161.
2005 310. 220.
2006 179. 136.
Je suis paresseux, je ne fais pas le calcul pour chaque annee, mais le rapport varie tres peu: 1.35 Euros/Watt crete installe. Memes problemes avec le photovoltaique: les diminutions de prix annoncees ne sont pas la. C’est de la blague! Je suis physicien, pas economiste, mais je comprends un peu ce qui se passe: sans innovation technologique serieuse, pas de diminution de prix! Il me semble qu’il y a un peu de reserve d’innovation dans le photovolatique, mais qu’attendre du solaire a concetration ou de l’eolien: c’est trop simple!
Pour l’Algerie, je pense qu’il est interessant de faire une ligne electrique vers l’Allemagne, mais pour une autre raison: ils peuvent aussi bien produire de l’electricite avec leur gaz sur place, et on demontre que le transport de cette electricite serait moins couteuse que celui du gaz correspondant. Comme l’Algerie n’est ni fumeuse ni idiote, je pense que c’est tout benef pour eux!
Karva
« Je suis physicien, pas economiste »
Ni industriel… Vous avez jamais entendu parler d’un truc qui s’appelle la loi de l’offre et de la demande ? Des économies d’échelles ? Des nouvelles organisation du travail ? etc.
Blague à part, il y a quelques années le cout du photovoltaïque avait augmenté alors que la production était en train d’exploser et qu’il y avait eu des progrès significatifs dans le secteur. Pourquoi ? Parce qu’auparavant le photovoltaïque vivait sur les déchets en silicium de l’industrie de l’électronique alors que les nouveaux process demandait du silicium d’une pureté équivalente. Les deux industries se sont donc retrouvée en concurrence et comme personne ne voulaient s’engager dans la construction de nouvelles unités de purification du silicium, les prix de la ressources ont augmentés. Les investissements ont fini par se faire mais la construction de ce genre d’usine se compte en année… Pour les nouvelles technologies qui ne dépendent pas du silicium ils n’avaient jusqu’alors pas besoin de refléter les vrais couts de production puisqu’il leur suffisait de rester juste en dessous du prix de vente des panneaux silicium. Vu que nanosolar a commencé à faire ces premières livraisons, je ne suis pas certain que cette situation va perdurer…
Pour les éoliennes il se pose le même problème : trop de demandes donc il y a des problèmes sur la chaine de production, même si les composants majeurs comme les pales ou les nacelles sont produits dans les temps il suffit qu’un composant de boite de vitesse soit manquant parce que le sous-traitant ne veut pas investir dans une augmentation de ces capacités de production ou parce que ce composant est aussi demandé par une autre industrie en croissance pour que les délais et donc les prix augmentent.
Au sujet du cout de l’électricité, le prix n’est pas fonction des centrales au cout de production le plus bas, mais des centrales au cout de production les plus hauts. En Allemagne une étude de E.on faite (qu’on peut difficilement accusé d’être pro-éolien, c’est le plus virulent opposant à cette énergie!) cette année arrive à la conclusion que le programme de subventions à l’énergie éolienne est bénéficiaire : l’éolien permettant aux centrales à gaz les plus couteuses d’être moins souvent mises en route, et donc fait baisser le prix de l’électricité à la bourse d’échanges des énergies de Leipzig.
Ceci dit un conseil : éviter de trop utiliser google pour vos recherche de données, vos sources ne concernent pas le développement de l’énergie éolienne germanique mais sont les résultats d’exploitation d’un investisseur dans des projets éoliens (ce qui inclut du offshore et de l’international qui peuvent entrainer plus de frais)… Bon les chiffres sont à peu près correct (autour de 1 €/MW installé) donc c’est pas trop grave mais ça ne fait pas très sérieux. Tout comme le fait de confondre les MW avec les MWh (1,35 €/MWh ça rendrait l’éolien 20 fois moins cher que le charbon !) et les Watt crète (qu’on utilise pour le photovoltaïque et pas pour l’éolien) et la puissance nominale.
En fait avec ce que vous donnez, il n’y a strictement aucun moyen de savoir si l’éolien est ou non rentable, et l’évaluation de cette rentabilité au cours du temps, ce qui est quand même dommage vu que c’est ce que vous cherchiez à savoir… Tout ce qu’on sait maintenant c’est que le prix des poteaux et la location d’une grue n’ont pas fondamentalement changé au cours des 10 dernières années… Ce qu’il vous faudrait c’est la quantité d’énergie délivré par les éoliennes qui ont été installé chaque années (et seulement les éoliennes de cette années pour ne pas polluer les résultats avec de vieilles machines moins performantes) et ensuite vous pourrez croiser les résultats économique en regardant la production sur 20 ans et en corrigeant le tout suivant les taux d’actualisation qui vont bien…
Dans votre méthode vous considérez que le cout au kWh et la production d’énergie d’une éolienne ne dépend que de sa puissance nominale ce qui est totalement faux. Pour simplifer, 100 éoliennes de 20 kW à 20m ne vous donneront pas la même quantité d’énergie qu’une éolienne de 2 MW à 70m : le vent à 70 m est plus rapide, il y a donc plus d’énergie à récupérer… L’énergie du vent variant avec le cube de la vitesse (doubler la vitesse du vent multiplie par 8 la quantité d’énergie récupéré), vous comprendrez aisément que si on peut installer pour le même prix des machines plus grosses et plus haut, le prix du kWh va
augmenterbaisser. Parmis les autres innovations on a les progrès dans les boites de vitesse voir la suppression de celles-ci (maintenance, pertes mécaniques), la possibilité pour les éoliennes de contribuer à la stabilité du réseau, des matériaux plus résistants (moins de casse, les pales d’une éolienne subissent plus plus de contraintes qu’un airbus au décollage), etc. Tout ça a contribué à la baisse du prix du kWh.Plus d’informations :
http://www.trec-france.org