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PPE : Quelques avis et réactions

J'ai expliqué longuement ce que je pensais des propositions pour la progragrammation pluriannuelle de l'énergie dans un autre article et sur Twitter. Un peu de diversité ne nuit pas, je vous propose de laisser un peu la parole à d'autres.

Cet article pourra être complété avec d'autres réactions intéressantes dans le prochains jours (n'hésitez d'ailleurs pas à me les signaler !).

Pour Arnaud Gossement, avocat spécialiste du droit de l'environnement : "sur le nucléaire, la principale décision de l'Etat est de renvoyer le sujet à la prochaine PPE", sur les renouvelables les objectifs ne sont "pas ambitieux mais en ligne avec nos engagements européens" et beaucoup de travail reste à faire avant son adoption.



Matthieu Orphelin, ancien porte-parole de la Fondation Nicolas Hulot et député En Marche, qui avait exposé "10 points qui permettront d'évaluer si la PPE est ambitieuse" se dit "forcément déçu" "sauf sur les renouvelables".


De son coté, Matthieu Auzanneau, directeur du think tank the Shift Project, partage le diagnostic mais attend en vain l'ordonnance. Dans le même ordre d'idée, Antoine Guillou, coordonnateur du pôle énergie et climat de Terra Nova, souligne les lacunes des annonces du jour :


La réaction d'Anne Bringault, qui coordonne l'activité transition énergétique du CLER, est représentative de celle de nombreux responsable d'ONG : elle craint deux quinquennats de procrastination alors "que la France va émettre plus de gaz à effet de serre que prévu jusqu'en2023" :


Nicolas Goldberg, consultant chez Colombus, note cependant que le rythme de fermeture des réacteurs pourrait convenir à EDF ce qui permettra peut-être d'éviter le versement de lourdes indemnités.


Publié le 27 novembre 2018 par Thibault Laconde


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PPE : des objectifs ambitieux sur les renouvelables et compatibles avec 50% de nucléaire en 2035

Après s'être faits attendre presque 6 mois de plus que prévu, les grands axes de la programmation pluriannuelle de l'énergie ont été dévoilés ce matin. Ces annonces permettent d'y voir plus clair sur l'avenir du mix électrique français.

Voici ce qu'on peut en retenir :
  • La trajectoire proposée pour les renouvelable est ambitieuse. Dans le scénario le plus haut, la production renouvelable française devrait augmenter entre 2018 et 2028 presque autant que celle de l'Allemagne au cours des 10 années écoulées.
  • L'objectif de 50% de nucléaire dans la production électrique française est remis à 2035 et les fermetures de réacteurs nucléaires sont renvoyées aux quinquennats suivants
  • La trajectoire proposée peut bien permettre d'atteindre 50% de nucléaire en 2035 mais elle implique aussi sur augmentation importante de la production d'électricité.
  • Des incertitudes demeurent notamment sur la méthode et le calendrier.

Une trajectoire ambitieuse pour les renouvelables


Dans le discours qu'il a prononcé mardi matin, Emmanuel Macron a clairement dit qu'il souhaite que la montée des énergies renouvelables devance la baisse de la production du nucléaire. C'est une position de bon sens du moment qu'on ne prend pas excuse de la lenteur de la première pour retarder la seconde...
Ça ne semble pas devoir être le cas : les propositions détaillées ce matin comprennent des objectifs assez ambitieux pour les énergies renouvelables :
  • Le parc éolien terrestre devrait passer de 13.5GW en 2017 à 24.6GW en 2023 et se situer entre 34.1 à 35.6GW en 2028. Soit la trajectoire suivante :

  • L'éolien off-shore (inexistant à l'heure actuelle) devrait atteindre 2.4GW en 2023 et 4.7 à 5.2GW en 2028. Emmanuel Macron en a d'ailleurs profité pour annoncer 4 nouveaux appels d'offre pour des projets éoliens en mer avant la Ce qui nous donnerait :
  • Le solaire photovoltaïque devrait presque être multiplié par 3 à 20.6GW en 2023 (contre 7.7GW en 2017) et continuer à augmenter pour atteindre 35.6 et 44.5GW en 2028. Nous serions donc sur une trajectoire de ce type :
  • Les annonces de ce matin comprennent aussi une petite part d'électricité venant de la méthanisation et une augmentation de l'ordre de 1GW de la puissance hydroélectrique.
Pour le solaire et l'éolien les chiffres annoncés ce matin sont cohérents avec ce qu'avait promis Emmanuel Macron pendant sa campagne présidentielle, à savoir doubler le parc éolien et solaire pendant le quinquennat. On est même assez largement au-dessus pour le solaire.

Au total cela donnerait l'évolution suivante pour la production électrique renouvelable :

En 2017, nous étions légèrement en dessous de 100TWh, on atteindrait 153TWh en 2023 puis 199 à 215TWh en 2028.
Ce sont des objectifs honorables : pour comparaison, dans le scénario le plus haut l'augmentation de la production renouvelable en France en une décennie serait équivalente à celle qu'à connu l'Allemagne au cours des 10 dernières années.

Une baisse de la production nucléaire confirmée... mais remise à plus tard


C'était le secret le moins bien gardé de France : malgré ses engagements de campagne, Emmanuel Macron a confirmé le report de l'objectif de 50% de nucléaire de 2025 à 2035.

De la même façon la fermeture de réacteurs est renvoyé à plus tard. Fessenheim devrait fermer à l'été 2020 après un interminable feuilleton ce qui modifiera peu la puissance installée puisque cette fermeture sera presque entièrement compensée par la mise en service de l'EPR de Flamanville. Ensuite 2 fermetures de réacteurs sont envisagées sous condition en 2025 et 2026 et le gros du travail est remis à après 2027 avec en théorie 10 réacteurs à fermer entre 2027 et 2035. Le gouvernement ne nomme pas non plus les réacteurs susceptibles d'être fermés (même si François de Rugy a mentionné les centrales de Gravelines, Dampierre, Cruas, Blayais, Bugey, Tricastin, Chinon et Saint-Laurent-des-Eaux).
Clairement sur ce sujet le gouvernement préfère faire des promesses au nom de ses successeurs plutôt que de s'engager lui-même...


Même état d'esprit sur le nouveau nucléaire : la porte n'est pas fermée mais aucune décision sur la construction d'EPR ne sera prise avant 2022.

Le parc nucléaire français devrait donc suivre cette évolution :

A facteur de charge constant, l'évolution du parc nucléaire nous conduirait vers une production entre 321 et 332TWh en 2035 (contre 400TWh/an en moyenne actuellement).

Il est cependant probable que le développement d'une production renouvelable variable obligera le parc nucléaire français à fonctionner de façon plus flexible. Ce qui aura pour effet de faire baisser le facteur de charge. Si par exemple il passait à 60% contre 72.5% en moyenne aujourd'hui, la production nucléaire ne serait plus que de 267 à 275TWh par an en 2035.

Evolution du mix électrique français


Où tout cela nous conduit-il ? A moyen terme, une trajectoire ambitieuse sur les renouvelables couplée à une baisse tardive du nucléaire entraîne une hausse considérable de la production électrique.

Une des trajectoires pour la production électrique française pourrait par exemple être :
Ici on est dans la version ambitieuse de la PPE : accélération du déploiement des renouvelables après 2022 puis prolongement des tendances et fermeture de réacteurs dès 2025. En supposant que le facteur de charge du parc nucléaire reste le même on se retrouve avec une production de 612TWh en 2028 soit 70 de plus qu'aujourd'hui.
Abondance de biens ne nuit pas, dit-on, mais j'ai quand même du mal à voir ce qu'on pourrait faire de 70TWh en plus. A titre d'illustration, c'est plus que ce qui serait nécessaire si on remplaçait toutes nos voitures par des voitures électriques... Cette tendance à la surproduction aussi plaide pour une réduction du facteur de charge du parc nucléaire.

Vous vous demandez peut-être si cela suffit à atteindre les 50% de nucléaire en 2035 comme cela a été promis ce matin.

Je vais commencer par redire que cet objectif de 50% est mauvais et vous renvoyer à cet article pour plus d'explications.
Mais si vous insistez, la réponse est probablement oui. La PPE ne porte que sur 10 ans et ne contient donc pas d'objectifs pour le parc renouvelable après 2028. Toutefois si on prolonge le rythme de croissance de la période 2023-2028 sur les années suivantes on se retrouve en 2035 avec un peu plus de 265TWh de production renouvelable dans le scénario bas et un peu plus de 300 dans le scénario haut. En ajoutant une production gaz et fioul stable à son niveau actuel (environ 30TWh/an), il faudrait donc que la production nucléaire soit comprise entre 295 et 330TWh en 2035 et comme on l'a vu même sans réduction du facteur de charge elle devrait se situer entre 321 et 332TWh en 2035.


Les incertitudes restantes


Le gouvernement propose donc une programmation pluriannuelle de l'énergie qui, sur la partie électricité, se tient : il n'y a apparemment pas d'objectifs contradictoires et, que l'on soit d'accord ou pas avec ces orientations, les trajectoires vont bien dans la direction où on leur demande d'aller. C'est bien le moins me direz vous. Certes mais même ce minimum la loi sur la transition énergétique n'y arrivait pas... Je me garderait donc bien l'accabler.

Mais cela ne veut pas dire que tout est parfait, plusieurs problèmes et incertitudes demeurent. Sur la trajectoire, j'ai deux inquiétudes :
  • d'une part, la persepective d'une surproduction électrique qui créer un risque important que le objectisf renouvelables ne soient pas atteints.
  • d'autres part, le report des fermetures de réacteurs à 2025 voire 2027 : ce gouvernement, comme l'avait si bien fait son predecesseur, semble vouloir laisser à ceux qui viendront après lui le soin de gérer le problème mais le temps passe : désormais cela signifie presque certainement que des réacteurs vont dépasser 60 années de fonctionnement.
Il y a aussi matière à interrogation sur la méthode et sur le calendrier :
  • Emmanuel Macron a parlé d'une nouvelle période de consultation de 3 mois, plusieurs comités (conseil national de la transition écologique, comité d'experts pour la transition énergétique, comité de gestion des charges de service public de l'électricité, comité du système de distribution publique d'électricité...) doivent également donner leurs avis éclairés sur la PPE avant qu'elle soit adoptée. La PPE 2018 arrivera donc au mieux avec 6 mois de retard et rien ne dit que les objectifs seront les mêmes à l'arrivée.
  • On ne sait toujours pas si le gouvernement compte faire amender la loi sur la transition énergétique pour déplacer l'objectif de 50% de nucléaire de 2025 à 2035. D'un point de vue juridique, ce n'est pas forcément nécessaire mais ne pas le faire serait incompréhensible politiquement et mettrait la PPE à la merci du Conseil d'Etat. Et s'il faut passer par la loi, il risque de s'écouler encore de longs mois avant que la PPE entre en vigueur.
  • On ne sait pas non plus comment vont se passer les fermetures de réacteurs, on a bien vu avec Fessenheim que ce sujet est compliqué : sa fermeture est un engagement pris en 2012, il y a déjà 8 ans, cela signifie que même si aucun réacteur n'est fermé avant 2025 ou 2027 il faut d'ores-et-déjà s'y préparer.
En conclusion, il reste beaucoup de travail mais ces propositions me semble une base intéressante pour enfin amorcer le remplacement du parc nucléaire français.

Publié le 27 novembre 2011 par Thibault Laconde



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Dernières tendances chinoises

J'ai passé une bonne partie de mon été en Chine, plus particulièrement dans la région de Shanghai et dans le Jiangsu, où j'ai pu discuter avec de nombreux professionnels de l'énergie et du développement durable ainsi qu'avec des fonctionnaires locaux. Je vous en ramène quelques unes des tendances actuelles dans les domaines de l'énergie et du développement durable chinois. Si vous pensez que les innovations de l'Empire du milieu peuvent donner le la au reste du monde, cet article est fait pour vous !


Le Vélib', en vraiment libre (peut-être trop ?)


L'affaire semblait entendue : en s'enrichissant, les chinois passeraient du vélo au deux roues motorisés puis à la voiture - avec tous ses inconvénients : embouteillages, pollution... Et pourtant ! Depuis quelques mois, les vélos font un retour spectaculaire dans les rues des villes chinoises.
Que s'est-il passé ? Après quelques essais moyennement fructueux de types vélib', un nouveau système de vélopartage envahit rapidement le pays. Plus de stations : les vélos peuvent être pris et déposés n'importe où, il suffit de trouver un vélo et de scanner son QR code avec un téléphone portable pour obtenir le code de l'antivol. Lorsqu'on n'en a plus besoin, on referme l'antivol et le tour est joué.

Mobike, Ofo ou Youon : les startups chinoises qui révolutionnent le vélopartage
Une dizaine de start-up se sont lancées sur ce marché avec des vélos classiques ou à assistance électrique, parfois localisés par GPS. Leurs noms : Mobike, Ofo, Xiaoming ou encore Youon qui est en train d'être introduit en bourse. Les méthodes de tarification sont variables mais le prix est toujours dérisoires : moins d'un renminbi par heure, soit quelques centimes d'euros.
Ce système repose sur la mise à disposition massive de vélos : plus d'une dizaine de millions au total. Ces nouvelles bicyclettes aux couleurs vives envahissent les trottoirs et, dans certains endroits, s'entassent littéralement. Point positif : cette demande semble avoir, au moins temporairement, relancé l'industrie cycliste chinoise qui semblait condamnée. Points négatifs : les autorités municipales s'agacent et le taux de perte, de dégradation et de vol est très haut, un des principaux obstacles à la pérennité de ce système.


L'éolien prend la mer


Depuis longtemps un acteur majeur de l'éolien terrestre, la Chine semble être en train de prendre le parti de l'off-shore.
Il y a bien sur une évidence géographique : la Chine possède une façade maritime orientale de 15.000km sur laquelle se concentre presque tous ses centres urbains et industriels. La volonté de préserver des surfaces libres dans une des régions les plus densément peuplées de la planète joue aussi un rôle important. Ainsi que - croyez-le ou non - les pressions sociales : dans le Jiangsu des éleveurs de crevettes et des fermes d'algues se sont plaints d'une baisse de leurs productions après l'implantation d'éoliennes à proximité et ont obtenu une indemnisation du gouvernement...

Ce virage vers l'off-shore ne se voit pas encore dans les statistiques : en 2016, la Chine produisait 181TWh d'électricité éolienne... dont seulement 1TWh en mer. Mais malgré quelques tâtonnements (au large de l'estuaire du Yangtse, on a vu apparaître une paire d'éoliennes bipales "pour économiser des matériaux"), il semble bien engagé. Certaines communes côtières jusque là très actives dans l'éolien terrestre ont, officiellement ou de fait, décrété un moratoire au profit de l'off-shore. Cette dynamique pourrait aussi profiter aux autres énergie marines, jusque là inexistantes en Chine : des études en vue de l'installation de systèmes houlomoteurs ou hydroliens sont en cours.


Le solaire entre dans les foyers


Je vous en ai déjà parlé : historiquement, la Chine a fait le choix de solaire thermique domestique, filière qu'elle domine aujourd'hui de la tête et des épaules. Plus récemment, elle s'est ouvert au solaire photovoltaique et s'est dotée en un temps record du premier parc mondial. Mais la fête est peut-être déjà finie : ce développement spectaculaire était encouragé par un tarif de rachat garanti (ou feed-in tariff) que le gouvernement chinois a rendu moins généreux mi-2017. Cette baisse programmée a entraîne un formidable pic des raccordements au second trimestre : 18GW, soit l'équivalent de trois fois l'ensemble du parc français ! Logiquement, le rythme devrait se ralentir dans les mois qui viennent, d'autant que le photovoltaique est, comme l'éolien, victime de la volonté de laisser les sols libres : des projets de fermes solaires ont été annulés parce qu'ils réclamaient des surfaces jugées trop importantes.

Peut-être par contrecoup, l'industrie solaire photovoltaique chinoise se tourne désormais vers les systèmes résidentiels. Dans les zones rurales, seules à disposer d'habitations individuelles permettant ce type d'installations, il n'est plus rare de voir l'incontournable chauffe-eau solaire voisiner avec une dizaine de panneaux photovoltaiques.
Cependant ces installations sont coûteuses : de l'ordre de 50.000RMB dans des zones où 200.000RMB par an est un excellent salaire. Leur développement est donc très dépendant de la publicité et surtout du crédit.

Ce nouvel élan semble donc fragile. Quoiqu'il en soit, passant du solaire thermique au grand photovoltaique puis au photolvatique individuel, le développement du solaire chinois s'est fait par ordre d'EROEI décroissant. Un démarche plus logique, donc, que celle adoptée par la plupart des pays occidentaux.


La ville durable : tout le monde en parle, peu l'ont vu


Depuis les années 80, la surface habitable par habitant a doublé en Chine. Ce chiffre, auquel il faut ajouter un exode rural partiellement contrôlé et une spéculation importante, explique l'explosion de l'immobilier et le développement tentaculaire des villes chinoises. Ce phénomène touche bien sur les grandes métropoles comme Shanghai et Pékin mais la poussée est aussi très forte dans des agglomérations beaucoup plus petites.

La "ville durable", "green city" ou "生态城市" est un enjeu pour la Chine
Projets de ville durable au musée d'urbanisme de Shanghai
Contrairement aux idées reçues, la Chine s'est dotée de plans d'urbanisme assez tôt : dès les années 50 pour les villes principales et dans les années 70-80 pour des villes plus modestes. Cette planification a souvent conduit à des agglomérations multipolaires assez exotiques pour nous qui somme habitués à des centres villes bien définis. Ils ont aussi parfois permis de conserver des quartiers historiques et des zones naturelles. Mais les plans ont souvent été dépassé par la croissance de la population.
Aujourd'hui la circulation semble un problème insoluble dans les grandes métropoles où, malgré d'immenses autoroutes urbaines et un réseau dense de transports publics (à Shanghai, il y a environ 16.000 bus et 50.000 minibus), les embouteillages atteignent des proportions bibliques. La pollution comme l'augmentation de la température rendent épisodiquement les rues invivables. A plus long-terme toute la bande côtière est menacée par la montée des eaux, un problème dont l'artificialisations des sols et un régime de précipitation violent donnent déjà régulièrement un avant-goût.

Les autorités locales sont bien conscientes de ces problèmes. Existe-t-il des solutions ? On voudrait le croire mais en Chine comme ailleurs la "ville durable", "green city" ou "生态城市", reste un slogan populaire auquel on peine à donner une substance.


Publié le 5 septembre 2017 par Thibault Laconde




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L'art et la manière de lire les statistiques sur la transition énergétique et les renouvelables

A part la grippe et la fin des bonnes résolutions, vous savez ce qui arrive à ce moment de l'année ? Les comptes, statistiques et autres bilans quantitatifs de l'an passé.
L'énergie n'y échappe pas mais se distingue souvent par une mauvaise compréhension des chiffres voire de grossières erreurs dans leur interprétation. Voici deux pièges dans lesquels les commentateurs tombent régulièrement.


Premier piège : puissance n'est pas énergie, capacité n'est pas production


Une première erreur trèèèèèèès classique lorsque l'on parle de renouvelables consiste à mélanger puissance et énergie.
La différence entre puissance et énergie est un peu la même que celle entre distance et vitesse :  la puissance est l'énergie fournie par unité de temps comme la vitesse est la distance parcourue par unité de temps. L'énergie produite est le service réellement rendu par une centrale électrique, la puissance maximale mesure sa capacité théorique à rendre ce service. Il existe un lien entre les deux mais il n'est pas simple : la puissance vous renseigne autant sur la production réelle d'énergie que les 190km/h en pointe de votre voiture vous renseignent sur le temps qu'il faut pour traverser Paris un vendredi soir.
De plus, la puissance d'une éolienne ou d'un panneau solaire, contrairement à celle d'une centrale thermique ou d'une turbine hydroélectrique, dépend largement de facteurs extérieurs. Par conséquent, les chiffres annoncés par les constructeurs (par exemple les watt-crêtes d'un panneau solaire) sont évalués dans des conditions standards rarement atteintes dans la vraie vie.

Et pourtant, lorsqu'on quantifie les renouvelables, on entend beaucoup plus souvent parler de puissance que d'énergie. Pourquoi ?
Tout simplement parce que ce chiffre est plus flatteur que la production réelle. Les "nouvelles énergies" ont en général un facteur de charge plus faible que les autres, c'est-à-dire que, à puissance équivalente, l'énergie produite est inférieure. En usage normal, une centrale thermique ou nucléaire de 1GW produit de l'ordre de 7000GWh par an, un parc éolien de même puissance fournira plutôt 2500GWh et ce sera encore moins pour le solaire.
Parler de puissance plutôt que d'énergie est donc un "truc" pour embellir ses efforts (les indiens, par exemple, l'avaient fait lors de la COP21) ou donner à bon compte l'impression flatteuse d'une transition énergétique en marche. Ainsi, en 2014 le solaire et l'éolien fournissaient en tout et pour tout 5% de l'électricité mondiale... mais représentaient 12% de la puissance installée. En sens inverse, le nucléaire, par exemple, représentait 7% de la capacité mais 11% de la production réelle d'électricité.

Jusqu'à là c'est de bonne guerre. Mais il arrive aussi fréquemment que des chiffres concernant la puissance se transforment soudainement en données sur la production réelle d'énergie.
Pour un exemple (parmi beaucoup d'autres) comparez le titre de cet article à sa première phrase :

Exemple d'erreur sur les chiffres des renouvelables : confondre énergie et puissance

Pour résumer :
  • Si on vous parle "énergie", "production" ou "électricité" et que l'unité est le Watt-heure (ou le kWh, MWh, GWh, TWh...) : il s'agit d'une production réelle sur une période de temps donnée. La comparaison entre différentes sources est possible, sur la même période de temps évidemment. 
  • Si on vous parle "puissance" ou "capacité" et que l'unité est le Watt (ou le kW, MW, GW), il s'agit d'une production instantanée théorique : Prudence ! Sans autres détails, ce chiffre ne vous apprend pas grand chose et les comparaisons entre différentes sources sont risquées. 
...Et si les deux sont mélangés, il est temps de changer de journal.



Deuxième piège : électricité, énergie finale, énergie primaire


L'électricité c'est bien, mais ce n'est pas tout : nous consommons de l'énergie sous beaucoup d'autres formes. Quelle est la part des renouvelables dans cette consommation totale d'énergie ? On ne fait pas plus simple comme question, non ? Et pourtant...
D'un point de vue physique, on peut parfaitement comparer l'énergie chimique extraite d'un puits de pétrole ou d'une mine de charbon à celle qui sort sous forme électrique d'une éolienne ou d'une centrale nucléaire. Mais, d'un point de vue pratique, on mélange des torchons et des serviettes.

Comment comparer une production éolienne ou solaire à des chiffres sur le pétrole ou le charbon ?A l'exception de la biomasse (bois-énergie, agrocarburant, méthanisation...), les énergies renouvelables produisent presque exclusivement une énergie finale, c'est-à-dire directement utilisable pour satisfaire nos besoins : l'éolien, le photovoltaïque et l'hydraulique fournissent de l'électricité, le solaire thermique de la chaleur...
Ce n'est pas le cas pour les énergies fossiles : il faut d'abord extraire le charbon, le pétrole ou le gaz puis le transformer en chaleur, en électricité ou en mouvement dans un moteur, ce qui demande du temps et entraîne des pertes.
Le nucléaire, lui, est intermédiaire : il faut d'abord extraire la matière fissible mais celle-ci n'est en général pas comptabilisée dans les bilans énergétiques. Comme pour les renouvelables, lorsqu'on parle d'énergie nucléaire, on parle en général d'électricité.

Il n'y a pas de façon incontestable pour comparer la production d'énergie (finale) renouvelable à celle d'énergie (primaire) fossile. Il existe deux philosophies :
  1. Soit on comptabilise l'énergie électrique réellement produite sans se poser de question : 1kWh d'électricité éolienne ou solaire vaut 1kWh de pétrole brut ou de charbon (ou 3.6 millions de Joules ou 0.000086 tonnes équivalent pétrole). Point.
  2. Soit on comptabilise l'énergie finale à hauteur de l'énergie primaire qui aurait été nécessaire pour la produire. Comme le rendement des centrales thermiques est de l'ordre d'un tiers, 1 Joule d'électricité éolienne, par exemple, vaudra donc 3 Joules de pétrole.
Si c'est la première option qui est choisie, évidemment, la part des renouvelables et du nucléaire semblera beaucoup plus faible toute chose égales par ailleurs.

Jusqu'à là vous suivez ?
Très bien, parce que c'est là que ça devient retors : certaines statistiques prennent la seconde option pour le nucléaire mais la première pour les renouvelables. C'est le cas notamment pour les données fournies par l'Agence Internationale de l'Energie et l'administration américaine de l'énergie (EIA). Cette méthode a pour effet de donner une image déformée du mix énergétique au détriment des renouvelables, celles-ci apparaissant bien moins importantes qu'elles sont en réalité.

En conclusion : évaluer la part des énergies renouvelables dans la consommation totale d'énergie nécessite des conventions de calcul qui peuvent influencer fortement le résultat. Il vaut mieux lire ce qui est écrit en petits caractères avant de tirer des conclusions...


Publié le 30 janvier 2017 par Thibault Laconde


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Pour le solaire, la Chine est un exemple... mais pas celui que vous croyez

Solaire thermique en Chine : chauffe-eau solaire sur un toit près de Shanghai
Dans le petit monde du solaire, le mois d'avril a été marqué par un brusque accès de sinophilie. Alors que la Chine s'était longtemps contenté de vendre des panneaux solaires au reste du monde, elle semble désormais décidée à développer son propre parc photovoltaïque à marche forcée. Plusieurs statistiques publiés ces derniers jours ont confirmé ce tournant avec des chiffres qui, vu de chez nous, sont à peine croyables.
On ne peut que se réjouir de cette situation mais comme souvent dans le solaire, le photovoltaïque éclipse le thermique... Or s'il faut citer les chinois en exemple, c'est surtout pour leur usage massif du chauffe-eau solaire individuel.


La Chine adopte enfin le solaire photovoltaïque...


Le 30 mars, un rapport du programme photovoltaïque de l'Agence International de l'Energie a suscité une première vague d'enthousiasme en évaluant le parc solaire photovoltaïque chinois à 38.2 GigaWattcrêtes (pour comprendre ce qu'est un Wattcrête, voir cet article) en hausse de 60% par rapport à l'année précédente. Deuxième salve le 20 avril, lorsque l'administration chinoise de l'énergie a publié les chiffres de raccordement pour le premier trimestre 2015 :  5.04GWc, soit l'équivalent de la totalité du parc français (5.7GWc en 2014).
A ce rythme, la Chine va très certainement rattraper l'Allemagne et devenir le leader mondial du solaire photovoltaïque en 2015. Pas si mal quand on sait qu'en 2011, elle faisait jeu égal avec... la Belgique. Et qu'en 2007, l'ensemble du parc chinois ne dépassait pas la puissance d'une grosse centrale solaire !

Croissance explosive du parc solaire photovoltaïque chinois entre 2000 et 2014

On peut certainement parler de croissance explosive : entre 2000 et 2014, le parc solaire photovoltaïque chinois a été multiplié par 2000 ! Mais ces chiffres doivent quand même être mis en perspective avec les dimensions de la Chine et le retard qu'elle avait accumulé : l'électricité solaire ne représente toujours qu'une fraction du mix chinois (de l'ordre de 35TWh d'après mes estimations, soit 0.7%) très largement derrière l'Italie, championne du monde en la matière avec 7.92% de son électricité d'origine solaire. Malgré son envol, le solaire photovoltaïque chinois est encore loin d'entamer la dépendance du pays au charbon. Après avoir été longtemps un immense fabricant de panneaux solaires mais un très petit installateur (un paradoxe dont je vous parlais en 2013), la Chine ne fait somme toute que rattraper son retard.
Il existe cependant un domaine dans lequel le solaire chinois est vraiment impressionnant : c'est l'usage du solaire thermique.


... mais c'est dans le solaire thermique que la Chine est vraiment révolutionnaire


La différence entre solaire photovoltaïque et solaire thermique ? Le solaire photovoltaïque, ce sont les panneaux solaires "classiques" que l'on voit régulièrement sur les toits français et qui permettent de produire de l'électricité. Le solaire thermique permet lui de produire de l'eau chaude, généralement pour des usages sanitaires ou pour le chauffage. Le principe est grosso modo le même que lorsque vous laissez un tuyaux d'arrosage au soleil et que l'eau en sort tiède quelques heures plus tard, avec quelques petits raffinements qui permettent par exemple de produire de l'eau chaude même lorsque la température extérieure est négative.

Si vous vous êtes déjà rendu en Chine, et si vous avez un oeil d'énergéticien, vous avez certainement noté l'omniprésence des chauffe-eaux solaires. Pas un toit qui en soit dépourvu même dans l'habitat collectif et dans la moitié sud du pays il n'est pas rare que ce soit la seule source d'eau chaude du domicile y compris pour la classe moyenne urbaine.
Les statistiques de l'Agence internationale de l'Energie illustrent l'avance de la Chine dans ce domaine : avec 180GW installés, elle possède les deux-tiers de la capacité solaire thermique mondiale, les États-Unis sont deuxième avec 16GW. Même en ramenant le parc à la population, la Chine reste en tête avec 33 watt par habitant contre 29 pour l'Australie (la France est loin derrière avec 2.7W/hab). Et les installations se poursuivent : en 2012, la Chine a installé 44.7GW, soit 85% des installations mondiales et autant que l'ensemble du parc existant en Europe !

Solaire thermique : 70% de la capacité mondiale est installée en Chine
Chauffe-eaux solaires près de Shanghai

Comme chauffer de l'eau est très énergivore, cet usage massif du solaire thermique permet d'importantes économies d'énergies et de carbone : en 2012, toujours, l'AIE estimait que la Chine économisait ainsi 186TWh par an. Pour comparaison, la production d'électricité renouvelable chinoise (hors hydroélectrique) était à la même époque d'environ 160TWh. La contribution du solaire thermique au verdissement de la Chine est supérieure à celle du solaire photovoltaïque, de l'éolien et de la biomasse réunies ! En terme d'empreinte carbone, le gain est tout aussi important : l'AIE l'évalue à 52 millions de tonnes de CO2 par an, soit grosso-modo l'équivalent des émissions du Portugal ou de l'Autriche. Dernière précision : le secteur emploie 3.5 millions de chinois...

De mon point de vue, la Chine est bien en train de révolutionner l'énergie solaire, mais ce n'est pas parce que le photovoltaïque y a connu quelques années de forte croissance. Au contraire alors que les pays développés s'orientaient pour la plupart vers le solaire photovoltaïque et ses nombreux problèmes, du stockage de l'électricité jusqu'au recyclage des panneaux, la Chine a résolument donné la priorité à une solution low-tech, plus simple mais aussi plus efficace.
Aujourd'hui le solaire thermique est largement adopté par les chinois et, pratiquement sans aucune aide publique, il réduit sensiblement la demande en énergie du pays et ses émissions de gaz à effet de serre. Voilà une success story que nous serions bien inspiré de méditer...

Si cet article vous a intéressé, voici quelques lectures complémentaires :

Publié le 4 mai 2015 par Thibault Laconde

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Visitez les centrales solaires les plus remarquables de la planète... avec Google Maps

Comme la plupart des infrastructures énergétiques, les grandes centrales solaires sont visibles du ciel. Classées monument historique ou en cours de réalisation, immenses ou très modestes, classiques ou innovantes... Cliquez sur les noms des installations dans l'article pour voir la centrale correspondante ou bien naviguez sur la carte :


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Les Tours solaires

Energie et développement : THEMIS projet français précurseur des tours solairesTHEMIS (France) est l'une des toutes premières centrales solaires à concentration. La production d'électricité (2MW) a commencé en 1983 mais n'a pas survécu à la baisse du prix du pétrole et au développement du nucléaire. Un programme de réhabilitation est en cours depuis 2003.
Font-Romeu a longtemps été la capitale française de la recherche en matière d'énergie solaire : à 3 kilomètres à l'est de THEMIS se trouve le four solaire d'Odeillo, le plus grand du monde. Inauguré en 1970, il est aujourd'hui classé monument historique (bien qu'il soit toujours en service).

PS10 et PS20 (Espagne) doivent beaucoup à l'expérience française. Inaugurée en 2008, PS10 ("Planta Solar 10MW") a été la première centrale commerciale à exploiter le principe de la "tour solaire" exploré 25 ans plus tôt par THEMIS : des miroirs mobiles concentrent les rayons du soleil sur un foyer situé en haut d'une tour, la chaleur produite est stockée. Comme dans une centrale thermique ordinaire - à gaz ou à charbon, elle sert ensuite à générer de la vapeur qui entraine une turbine..
PS20, située juste à coté,  est la plus puissante tour solaire actuellement en service, mais des projets similaires, en voie d’achèvement aux États-Unis, vont sans doute remettre en cause la suprématie européenne sur cette technologie.


Les centrales à miroirs cylindro-paraboliques


Shams (Emirats Arabes Unis) doit être mise en service début 2013. Il s'agit d'une centrale à miroirs cylindro-paraboliques : des miroirs en forme d'auges concentrent les rayons du soleil sur un tuyau dans lequel circule un fluide. Celui-ci est ensuite utilisé pour produire de la vapeur et activer une turbine. Cette technologie est aujourd'hui la plus courante pour les grandes centrales solaires.
Avec une puissance de 100MW, la centrale de Shams ("soleil" en arabe) sera la plus puissante centrale à miroirs cylindro-paraboliques au monde.

Des miroirs cylindro-paraboliques appartenant à une
centrale du SEGS dans le désert de Mojave

Harper Lake (Etats-Unis) accueille 2 unités de 80MW utilisant la même technologie. Chaque unité recouvre 500.000m². Sept autres centrales se trouvent dans le désert de Mojave, l'ensemble forme le Solar Energy Generating System (SEGS), la plus puissante installation solaire au monde, toutes technologies confondues.


Les centrales solaires photovoltaïques


Charanka Solar Park (Inde) a été inauguré en avril 2012, ce parc est est actuellement le second  au monde (derrière Agua Caliente aux États-Unis et devant Golmud en Chine). Fin 2014, le site devrait atteindre 500MW sur 2000 hectares et devenir la plus puissante centrale photovoltaïque au monde.

Kigali Solaire (Rwanda) se trouve à l'autre extrême. La modeste centrale photovoltaïque de la capitale Rwandaise (250kW) n'a rien de remarquable, si ce n'est qu'elle est la plus grande du contient...
Malgré un potentiel très élevé, l'énergie solaire est encore peu développée en Afrique. Cependant des projets existent : Aiwiaso au Ghana (155MW en 2015), Desertec... Sans parler de le diffusion progressive de petites installations photovoltaïques qui se substituent à une électrification toujours en panne.

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Crédit photo : Alan Radecki Akradecki [GFDL or CC-BY-SA-3.0-2.5-2.0-1.0], via Wikimedia Commons

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Entretien des batteries : l'utilisation du pèse-acide


Entretien des batteries (solaire, auto, moto...) : Utilisation d'un pèse-acideL'objectif de cet article est de vous expliquer comment utiliser un pèse-acide pour mesurer la concentration d'acide dans une batterie ouverte.

En effet, à l'inverse des batteries étanches (de type gel, AGM ou OPzV), avec une batterie ouverte, il est possible d'accéder à l'électrolyte (le liquide contenu dans la batterie). Mesurer la concentration d'acide dans l'électrolyte peut aider à prolonger la durée de vie de la batterie, cela permet par exemple de :
  • Connaitre précisément l'état de charge de la batterie sans appareillage,
  • Dans un environnement chaud, vérifier que l'acide n'est pas trop concentré pour éviter une corrosion précoce,
  • Détecter des problèmes (notamment la sulfatation des électrodes) avant qu'ils ne mettent la batterie définitivement hors-service.

Ouvrir une batterie : d'abord, se protéger


L'électrolyte est constitué d'acide sulfurique concentré. Avant d'ouvrir la batterie, assurez-vous que vous êtes correctement protégé contre les projections d'acide : gants, lunettes, manches longues...

N'ouvrez pas une batterie qui vient d'être rechargée (elle risque d'être très chaude) ou qui est en train d'être chargée (le liquide peut bouillir). Le pèse-acide ne donnera de toute façon une indication fiable que sur une batterie au repos. Il est donc préférable d'attendre 2h environ après une recharge avant de faire une mesure.

Comment utiliser une pèse-acide ?


Un  pèse-acide est constitué d'une pipette dans laquelle se trouve un flotteur lesté et gradué. On peut en acheter dans certains garages automobiles (ils peuvent aussi servir pour des batteries de voiture ou de camion).

L'utilisation du pèse-acide est très simple, procédez de la façon suivante :
1. Ouvrez les bouchons de la batterie,
2. Plongez le tube du pèse-acide dans l'électrolyte et aspirez autant de liquide que possible dans la pipette
3. Le niveau du liquide sur le flotteur gradué indique la concentration d'acide (par exemple si la surface se trouve sur la graduation 1180g/L, la densité de l’électrolyte est de 1180g/L) :
Lecture de la concentration d'acide grâce au niveau de l'electrolyte.


Comprendre la concentration en acide de l'électrolyte


Dans le cadre d'un fonctionnement normal de la batterie, deux facteurs expliquent la concentration en acide dans la batterie : l'état de charge et la température. Les variations de la densité de l'électrolyte en fonction de ces deux paramètres dépendent de la batterie, néanmoins le tableaux suivant donne des ordres de grandeurs :

Charge
Densité de l'électrolyte (g/L)
17°C
27°C
37°C
47°C
100%
1260
1255
1250
1245
75%
1220
1215
1210
1205
50%
1185
1180
1175
1170
25%
1160
1155
1150
1145

Il est intéressant de comparer les mesures obtenues avec le pèse-acide à celles données par un voltmètre ou un contrôleur de batterie. Si ces deux valeurs ne concordent pas, c'est qu'il y a un problème. Les explications peuvent être les suivantes :
  • Si la densité est plus forte qu'attendue (par exemple, le contrôleur de batterie indique que les batteries sont déchargées mais que la densité de l'électrolyte se trouve autour de 1250g/L), cela signifie sans doute qu'une partie de l'eau contenue dans l'électrolyte s'est évaporée, il faut contrôler les niveaux et les compléter avec de l'eau distillée si nécessaire.
  • Si la densité est plus faible qu'attendue (par exemple, le contrôleur de batterie indique que les batteries sont complétement chargée mais que la densité de l'électrolyte reste autour de 1200g/L), les explications peuvent être multiples. Il peut s'agir :
    • d'une stratification : l'acide est plus lourd et a tendance à se concentrer au fond des batteries. Vous pouvez effectuer une charge d'égalisation (c'est-à-dire une légère surcharge qui va faire bouillir, et donc mélanger, l'électrolyte) et recommencer la mesure.
    • d'un début de sulfatation : la réaction chimique de la batterie ne s'effectue plus entièrement. Ce phénomène n'est pas toujours réversible mais il peut parfois être résolu en effectuant une charge d'entretien. Il s'agit alors d'effectuer une recharge longue avec un courant de charge aussi faible que possible et une tension de charge plus élevée que la normale jusqu'à ce que la densité de l'électrolyte augmente jusqu'à une niveau normal (ce que vous vérifierez grâce au pèse-acide),
    • Enfin, il peut y avoir eu des fuites sur les batteries qui auront peu à peu perdu une partie de leur acide.
Aller plus loin :

Vous avez encore des questions ? Quelque chose n'est pas clair ? Dites le dans les commentaires et faites progresser cet article.
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