Transcript AT_eolien_21-12-2010 - Amis de la Terre Midi
Amis de la Terre Midi-Pyrénées
Les capacités de l’éolien
Laurent Buquet Ref :
negaWatt : chiffres 2004 EWEA : chiffres 2009
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Le bilan énergétique français Energie consommée par les ménages (chiffres 2004) : CHALEUR > 50 % 2010 Energie utile Energie finale Energie primaire Chauffage Cuisson Eau chaude sanitaire Electricité spécifique Voiture 0 1 2 3 4 5 6 Consommation moyenne MWh par an par foyer 7 8
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Le bilan énergétique français 2010
Energie primaire (chiffres 2004) Mtep 120 100 80 60 40 20 0
• 1MTEP = 12 TWh = 12 milliards de kWh
Charbon Gaz Pétrole Fossiles Uranium Biomasse Hydraulique Renouvelables
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Energies primaire, finale, utile
Centrale nucléaire... et tous types de centrales thermiques
un rendement très mauvais en terme de production électrique Autoconso.
100 Chaudière Combustible -> Vapeur Turbine Vapeur-> Electricité 61,5 Chaleur perdue 38,5 production brute Réseau électrique pertes Usage final 30 2010
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2010 Energies primaire, finale, utile
Co génération Pertes 10 100 Chaudière Combustible -> Vapeur Turbine Vapeur-> Electricité Récupération de chaleur 55 35 Electricité
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Le scénario négawatt Division par 4 des émissions de CO2 Sobriété, Efficacité, Energies Renouvelables Propulsion Electricité Chaleur 2010 Branche énergie 0 20 40 Mtep 60 80 Fossiles Uranium Renouvelables
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Le bilan énergétique français L’efficacité du système énergétique français diminue depuis 1970 250 200 150 pertes production Efficacité système 60% pertes utilisation Propulsion Electricité Chaleur 100 50 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 40% 20% 2010
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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 70 60 50 40 30 MAX. 80 GW (2002), 94 GW (2010) MIN. 29 GW Centrales thermiques charbon, fioul Chauffage électrique 20 10 Nucléaire, hydraulique en base 2010 0 Janvier Puissance appelée moyenne journalière Electricité spécifique Décembre
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2010 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.
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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
2010 Transports collectifs plutôt qu’individuels
et réduction consommation des voitures (voitures moins puissantes)
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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...
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2010 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
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L’éolien est-ce que ça marche ?
L’énergie du vent utilisée depuis des siècles Moulin au Portugal Pompage de l ’eau 2010 Moulin de Rouillac Thonier
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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...
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L’éolien est-ce que ça marche ?
On distingue le « petit » éolien du « grand » éolien
40 à 100 m Grand éolien : les parcs éoliens connectés au réseau
Petit éolien : sites isolés, petites puissances 40 à 100 m 2010
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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 1 2
m
V
2 /
s
1 2 (
S
V
)
V
2 1 2
S
V
3
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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 Page 16
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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
.
Courbe de puissance Nordex N43-600
700
régulation
600 500 400 300 200
Vent trop faible
100 0 0 5
V 3
10 15
Vitesse vent en m/s
20 25
Trop de vent
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L’éolien est-ce que ça marche ?
2010 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
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2010 Développement éolien en Europe
Mix électricité
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2010 Développement éolien en Europe
Puissance installée par pays
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2010 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 CO 2
C’est ce qu’a entrepris l’Allemagne : pays leader de l’éolien et du solaire
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2010 L’éolien peut-il remplacer le nucléaire ?
Parc nucléaire français
58 réacteurs
62 GW (62 000 MW)
Facteur de charge
75 %
maintenance des centrales
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L’éolien peut-il remplacer le nucléaire ?
2010 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.
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2010 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
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L’éolien : est-ce une bonne solution ?
Les paysages : si on comparaît avec les infrastructures existantes... Lignes
400 kV
(chiffres 2004)
225 kV
Il y a environ 250 000 pylônes haute tension en France
150 kV 90 kV 63 kV
Total km
20900 26300 1500 17300 39300
105300 2010
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L’éolien : est-ce une bonne solution ?
Des pylônes dans les champs, les montagnes, les villes et les villages 2010
La production décentralisée d’électricité « devrait » diminuer les besoins de transport d’électricité Si on le veut on peut enterrer les lignes
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L’éolien : est-ce une bonne solution ?
Les centrales nucléaires ne sont pas franchement belles 2010 Centrale du Blayais
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L’éolien : est-ce une bonne solution ?
Et les relais de téléphones mobiles qui se multiplient ! Ou les pylônes de radio-télédiffusion
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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 Page 29
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 2010
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L’éolien : est-ce une bonne solution ?
Paysages éoliens - Petit diaporama 2010 Merdelou-Fontanelles - Aveyron
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L’éolien : est-ce une bonne solution ?
2010 Merdelou-Fontanelles - Aveyron
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L’éolien : est-ce une bonne solution ?
Dans les zones industrielles à proximité des villes Port de Copenhague
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L’éolien : est-ce une bonne solution ?
Offshore (en mer) 2010 Middelgrunden - Danemark
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2010 L’éolien : est-ce une bonne solution ?
Lastours - Aude
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2010 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 Page 36
2010 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 CO ² : 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
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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...
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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 2010
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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)
2010 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
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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)
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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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