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Les énergies renouvelables Questions Réponses Pour mieux connaître les énergies

Les énergies renouvelables Questions Réponses Pour mieux connaître les énergies renouvelables Avec la contribution de Guillaume Maincent, journaliste spécialisé dans l’énergie 1. Produire de l’énergie avec les énergies renouvelables......2 2. Faire de l’électricité avec des énergies renouvelables......7 3. Faire de la chaleur avec des énergies renouvelables.......13 4. L’énergie du vent : l’éolien....................................................17 5. L’énergie des rayons du soleil : le photovoltaïque............27 6. La chaleur du soleil : solaire thermique et thermodynamique...........................................................36 7. L’énergie des rivières : l’hydroélectricité...........................41 8. L’énergie de la biomasse : bois, biogaz et biocarburants..............................................48 9. La géothermie et les pompes à chaleur (pac)..................58 10. L’énergie des océans : les énergies marines....................65 Abécédaire...................................................................................70 Sites internet...............................................................................72 Sommaire sommaire 1 2013 - Prix TTC : 3,90 € Conception/réalisation : Raphaël Simonnet – raphael.simonnet@gmail.com kWh 1 Produire de l’énergie avec les énergies renouvelables Quand on parle d’énergie en France, nous avons souvent tendance à ne penser qu’à l’électricité. Or, il faut rappeler que 30 % de l’énergie est utilisée pour le transport, 42 % pour la chaleur et seulement 28 % pour nos besoins en électricité. Les énergies renouvelables sont par essence locales : il s’agit d’utiliser du vent, du soleil, du bois, de l’eau, la chaleur de la terre. Les autres énergies viennent souvent de loin : pétrole saoudien, gaz russe, etc. Ces importations ont un coût : en 2012, la France a dépensé plus de 60 milliards d’euros. En outre, ces énergies proviennent de régions du monde souvent instables, parfois en situation de conflits. À cet égard, les énergies renouvelables font l’économie de tensions diplomatiques et, en quelque sorte, œuvrent pour un commerce plus pacifique. 01. Comment se répartit notre consommation énergétique ? 02. Les énergies renouvelables sont- elles un moyen d’alléger notre facture énergétique ? C’est vrai, on a souvent l’impression qu’on nous parle des énergies renouvelables comme d’une filière d’avenir, perpétuellement au stade 03. À quand une énergie renouvelable qui soit plus qu’un objet de R&D ? PRODUIRE DE L’ÉNERGIE AVEC LES ÉNERGIES RENOUVELABLES 3 À court et moyen termes, même si c’est techniquement possible, c’est encore économiquement illusoire. Aujourd’hui, il serait absurde de fermer toutes nos centrales de production d’énergie non renouvelable pour ne faire que des énergies renouvelables. En revanche, à long terme, pourquoi ne pas viser 100 % ? Dans quelques générations, il sera sans doute possible de faire vivre un pays comme la France rien qu’avec des énergies renouvelables. C’est autant une question de maturité technique et économique qu’une question de volonté politique. de la recherche, et pas encore industrialisable. C’est sans doute parce que, comme dans toutes les nouvelles activités, le progrès technique est rapide. Tous les ans, les industriels innovent et commercialisent des matériels plus performants ! C’est notamment le cas dans le photovoltaïque. Pour autant, l’industrialisation est déjà de mise. Nous n’avons pas attendu le GPS pour construire des automobiles ! Ajoutons que certaines énergies renouvelables, comme le bois ou l’hydraulique, sont mâtures et utilisées depuis bien longtemps. 04. Est-ce raisonnable d’envisager 100 % d’énergie renouvelable ? PRODUIRE DE L’ÉNERGIE AVEC LES ÉNERGIES RENOUVELABLES 4 Une bonne isolation, une ventilation raisonnée et la récupération directe des apports énergétiques gratuits comme ceux dégagés par les occupants, l’éclairage, les usages domestiques (électro-ménager en particulier) ou encore ceux captés par les baies vitrées sont des éléments à prendre en compte, mais ce ne sont pas les seuls. Les énergies renouvelables comme le solaire, le bois énergie, les réseaux de chaleur et les pompes à chaleur pour couvrir les besoins restants de chauffage et d’eau chaude sanitaire entrent en jeu. Les nouveaux logements, construits suivant la Réglementation Thermique 2012, permettent de minimiser les consommations d’énergie. L’ajout de matériels économes (éclairage basse consommation, électroménager A++, etc.) à l’intérieur va dans le même sens. Le reliquat de consommation peut tout à fait être couvert par une source locale de production d’énergie renouvelable (solaire, bois, pompe à chaleur, etc.). En ce sens, les énergies renouvelables vont de pair avec l’efficacité énergétique. Un bâtiment à énergie positive est un bâtiment, neuf ou très largement rénové, qui possède une 05. On parle de plus en plus de logements économes en énergie. Quelle place pour les énergies renouvelables dans ces nouvelles constructions ? 06. On parle de bâtiments à énergie positive et de « smart grids » . De quoi s’agit-il ? PRODUIRE DE L’ÉNERGIE AVEC LES ÉNERGIES RENOUVELABLES 5 Produire simultanément de la chaleur et de l’électricité avec la même quantité d’énergie peut se faire quelle que soit la nature de cette énergie. Ainsi, comme on le fait avec du gaz ou du charbon, on peut faire de la cogénération avec de la biomasse, mais aussi avec de la géothermie ou de l’énergie solaire. L’avantage réside dans le rendement de l’opération : en faisant d’une pierre deux coups, on valorise au maximum l’énergie mise en jeu : jusqu’à 90 %. installation à énergie renouvelable, généralement du solaire photovoltaïque, capable de produire une quantité annuelle d’énergie supérieure à sa propre consommation de gaz et d’électricité fournie par les réseaux. Cette performance sera obligatoire pour toutes les constructions neuves à partir de 2020. Quant au smart grid, ce réseau intelligent de distribution locale d’électricité aura pour but d’équilibrer à chaque instant la consommation et la production d’électricité. Il pilotera le fonctionnement de certains équipements ménagers (congélateurs, par exemple) et le chargement des batteries des véhicules électriques, éventuellement en lissant les productions photovoltaïques. Le déploiement de compteurs intelligents est une première étape dans cette direction. 07. Sait-on faire de la cogénération (c’est-à- dire chaleur et électricité en même temps) aussi avec des énergies renouvelables ? PRODUIRE DE L’ÉNERGIE AVEC LES ÉNERGIES RENOUVELABLES 6 2 Faire de l’électricité avec des énergies renouvelables Effectivement, le système électrique français est très performant, et notre parc de production nucléaire l’un des plus sûrs au monde. Mais 85 % de l’électricité française provient de ressources non renouvelables, qui manqueront un jour : fioul, gaz, uranium. Par ailleurs, le parc de production de pointe repose sur des centrales thermiques, polluantes et émettrices de CO2. Le dérèglement climatique, auquel ce CO2 participe par le biais de l’effet de serre, nous oblige à réduire nos émissions de carbone, donc à remplacer, autant que faire se peut, les énergies fossiles par des énergies renouvelables et décarbonées. Oui, pour trois raisons. D’abord, en dépit de la crise et d’une meilleure efficacité énergétique, nos besoins en électricité augmentent, car nous sommes toujours plus nombreux et entourés d’objets modernes, fonctionnant à l’électricité. Ensuite, il faut se préparer à l’arrivée des pompes à chaleur et des véhicules électriques : recharger plusieurs millions de batteries nécessitera un parc de production important, et surtout décarboné, afin de ne pas annuler l’intérêt écologique qu’il y a à se passer d’essence et de gazole. Ensuite, il faut préparer le renouvellement des moyens actuels de production. 08. Notre modèle électrique fonctionne bien, pourquoi changer ? 09. A-t-on vraiment besoin de moyens de production supplémentaires ? FAIRE DE L’ÉLECTRICITÉ AVEC DES ÉNERGIES RENOUVELABLES 8 Les énergies renouvelables modifient l’organisation du système électrique, parce que tout consommateur peut devenir producteur d’électricité : photovoltaïque sur les bâtiments, biogaz à la ferme, éolien dans la commune, etc. Dès lors, le modèle centralisé, qui achemine sur de très longues distances de l’électricité produite par quelques centrales de très grosse puissance, n’est plus la seule solution. Le modèle décentralisé proposé par les énergies renouvelables se situe parfois à l’échelle de la région, de la commune, voire du quartier. C’est un moyen de dynamiser un territoire, de valoriser des ressources locales, de tisser de nouveaux liens entre acteurs locaux. Enfin, les solutions de production décentralisée permettent de limiter les pertes en ligne d’électricité lors de son transport. Néanmoins un système électrique avec beaucoup d’énergies renouvelables nécessite du réseau pour permettre de bénéficier de l’effet de foisonnement des différentes sources de production. À l’heure actuelle, les énergies renouvelables ne prétendent pas prendre la place du nucléaire, elles se proposent d’être un complément et un relai une fois que la part des centrales nucléaires sera réduite. En 2012, le Président de la République s’est engagé à réduire la part de 10. Pourquoi bousculer cinquante ans de centralisation de l’énergie ? 11. Est-ce vraiment utile, puisque le parc nucléaire est sûr et amorti ? FAIRE DE L’ÉLECTRICITÉ AVEC DES ÉNERGIES RENOUVELABLES 9 Non, même si on a commencé par eux : chalets de montagne, équipements de voirie, etc. Lorsqu’elles sont injectées sur le réseau électrique, les énergies renouvelables participent à l’équilibre entre l’offre et la demande. La gestion de l’intermittence et de la variabilité est fondamentale dans la gestion d’un système électrique, avec ou sans énergies renouvelables : variations importantes de la consommation, panne et déconnections de groupes thermiques, etc. Tout est une question d’anticipation de ces phénomènes, afin de pouvoir y répondre lorsqu’ils surviennent. C’est la même chose pour les énergies renouvelables : on est de plus en plus capable de prévoir la vitesse du vent ou l’ensoleillement suffisamment longtemps à l’avance pour que la production soit 12. Les énergies renouvelables, est- ce seulement pour les sites isolés ? uploads/Geographie/ enr-questions-reponses.pdf