Remplacer totalement nos centrales françaises signifie que nous devons trouver un moyen rapide à mettre en place afin de produire 70% de la production totale.
Notre objectif est bien sûr de trouver un moyen ne possédant pas les inconvénients du nucléaire donc un moyen non polluant, renouvelable tout en gardant les avantages du nucléaire soit un faible coût, une forte production et des rejets atmosphériques non polluants ( les centrales nucléaires ne rejettent dans l’atmosphère que de la vapeur d’eau).
Les énergies renouvelables en France sont le solaire, l’éolien et l’hydraulique. On voit directement sur le graphique d’EDF précédent que dans toutes ces énergies c’est l’hydraulique qui est le plus productif.
Le solaire nous paraît être un moyen de production de l’électricité intéressant car c’est une ressource illimitée en pleine journée par contre la nuit elle est nulle ou très faible (soir de pleine lune)
Mais comment obtient-on l’énergie solaire ?
L’énergie solaire provient de la fusion nucléaire générée au centre du Soleil. Généralement, la terre absorbe en permanence une énergie solaire de 170 millions de gigawatts, 122 millions sont absorbés, le reste est réfléchi. Pour transformer le rayonnement solaire en électricité il suffit d’équiper sa maison de panneaux solaires.
Mais où puis-je acheter des panneaux solaires et comment les poser ?
L’achat de panneaux solaires peut se faire sur internet ou en magasins (Alma, Solaris, LeroyMerlin, Cdiscount…). Le prix moyen pour un panneau solaire photovoltaïque est de 200 à 300 € le mètre carré (sans la pose). Il y a possibilité de les faire installer par un professionnel mais ça peut se faire soit-même car il existe beaucoup de tutoriels sur Youtube par exemple. Pour le côté technique, les panneaux solaires actuels sont facilement recyclables puisqu’ils sont principalement composés de verre soit un matériau recyclable à 99%. Les contraintes d’installation sont moindres car aucune pente précise n’est requise pour les derniers modèles, il suffit d’avoir une exposition au soleil pour la majeure partie de la journée.
Mais combien nous faudrait-il de panneaux pour remplacer le nucléaire ?
La surface utile de panneaux solaires pour remplacer le nucléaire est de 3 000 Km2. Sachant qu’en France nous possédons environ 20 000 Km2 de toit, il nous suffirait de recouvrir uniquement 15% de ces derniers afin d’avoir une surface suffisante. La production totale actuelle des panneaux solaires est de 9,2 TWh ce qui représente une surface de 31 000 m2 soit 0,031 Km2. Ce qui prouve qu’il nous faut une grande transition en multipliant par 95 000 le nombre de panneaux solaires actuels.
En France, l’énergie hydraulique est l’énergie renouvelable « haut de gamme » car c’est l’énergie la plus productrice mais aussi la plus exploitée. Utiliser la force de l’eau n’est pas nouveau, c’est un principe connu depuis l’Antiquité avec le principe du moulin à eau.
C’est une énergie qui n’a que peu de contraintes car c’est une production énergétique disponible jour comme nuit avec des conditions météorologiques quelconques. En Haute-Loire nous possédons deux barrages hydroélectriques : le barrage de Grangent ainsi que le barrage de Poutès.
En France on compte 447 barrages dont 220 sont utilisés afin de produire notre électricité. Les énergies marines peuvent être récupérées à différents endroits comme dans les courants marins, ou alors en récupérant l’énergie des vagues et l’énergie marémotrice.
L’éolien en France produit presque 3 fois plus que le solaire avec une production totale de 24 TWh. L’énergie éolienne compose aujourd’hui une part importante du système énergétique dans de nombreux pays. Cette énergie est reconnue comme une source d’électricité fiable et compétitive.
Mais quels sont les avantages des éoliennes ?
Les éoliennes sont des installations qui ne prennent que très peu de place, sur un parc éolien, la surface des pieds ne représente qu’environ 2% du terrain et le reste peut continuer d’être utilisé à des fins agricoles. De plus, la production éolienne d’électricité suit notre consommation d’énergie : le vent souffle plus souvent en hiver, cette saison étant celle où la demande d’électricité est la plus forte.
Y-a-t-il beaucoup d’inconvénients ?
A vrai dire, il y a peu d’inconvénients mais ce sont tous de gros inconvénients comme des effets sur le paysage, des problèmes de bruit (que l’on remarque essentiellement avec des éoliennes importées d’Asie, problème d’ interférences électromagnétiques pour des éoliennes bas de gamme…). C’est une source d’énergie ponctuelle, il est impossible d’avoir une éolienne en fonctionnement optimal sur les 365 jours de l’année. La durée de fonctionnement va dépendre du lieu d’installation et de la météo.
L’économie d’énergie !
Avant de parler d’un remplacement immédiat des centrales il faut calculer quelle est la production précise à remplacer. Il faut savoir que la France est un pays qui revend 45% de sa production à des pays frontaliers mais la France en rachète aussi à ces pays. Précisément, nous rachetons 32% ensuite aux pays frontaliers donc au total nous ne vendons réellement que 13% de notre production totale.
Il faut aussi un effort des français pour l’économie d’énergie, si les bureaux des entreprises étaient éteints la nuit et qu’on éteignait totalement les appareils de la maison au lieu de les laisser en veille on pourrait économiser simplement 10% de notre consommation totale, soit sur une consommation totale de 154 Mtep on économiserait 15,4 Mtep soit 1 791 TWh ce qui représente la production totale des énergies renouvelables en 2010. Le nucléaire est idéalisé en France mais ce n’est pas un moyen de production énergétique majeur dans le monde.
Pour les énergies renouvelables nous avons une grosse contrainte, celle du stockage.
La première idée est qu’il nous suffit d’avoir des batteries, je suis d’accord mais il nous faut des batteries possédant des caractéristiques spéciales et qui répondent à des critères précis.
Désavantages des batteries les plus connues :
Premièrement nous allons nous intéresser à la batterie au plomb. La batterie au plomb est une batterie qui nous offre un stockage massique et faible qui nous offre 400 à 800 cycles ce qui est très peu. De plus c’est une batterie qui va perdre des performances sous l’effet de la chaleur mais qui va être recyclable malgré la nocivité du plomb.
En ce qui est de la batterie au lithium, elle possède une durée de vie moyenne de 5 ans et cette durée peut diminuer fortement lors d’une exposition à plus de 40°C. Elle est non recyclable et composée d’éléments dangereux comprenant des risques d’explosion ou de feu. De plus, cette batterie est conçue pour redistribuer l’énergie sous 5 à 6 jours après son chargement.
On recherche donc un moyen de stocker cette énergie sans polluer, un stockage à moindre coût qui pourrait avoir un nombre infini de cycles et qui garderait la même durée de vie sous n’importe quelle condition. Un seul moyen qui correspond à toutes ces contraintes me vient à l’esprit : le volant d’inertie.
Un volant d’inertie est un système rotatif permettant le stockage et la restitution d’énergie cinétique. Une masse fixée sur un axe est mise en rotation par l’application d’un couple, augmentant sa vitesse de rotation et donc l’énergie emmagasinée. Malheureusement les prix des volants en carbone et en acier sont très chers mais face à ce problème, André Genesseaux, un ingénieur français nous propose un volant d’inertie en béton entouré d’une fine couche d’alliage afin de maintenir le béton en place malgré la vitesse.
L’utilisation de ces volants d’inertie est principalement intéressante pour garder l’énergie accumulée toute la journée par les panneaux solaires.
Combien de temps faudrait-il pour réussir une telle transition ?
Sortir du nucléaire 