QUELLES ENERGIES POUR DEMAIN ? Jean-Charles ABBE

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  • QUELLES ENERGIES POUR DEMAIN ? Jean-Charles ABBE http://www.futuroscopie.com
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  • Jean-Charles ABBE nergies pour demain ENERGIE OU ENERGIE S ?
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain nergie change par unit de temps Watt = Joule / seconde kiloWattheure = 1 000 W / 1 h Puissance lectrique moyenne consomme par habitant en France : 2 000 kWh/ an Priode de pointe : 1 kW e /habitant TGV Paris - Nantes : 6 500 kWh Train de marchandise 1 400 tonnes consomme 20 kWh/km (25 3 600 tonnes) Une ligne normale 400 kV-3 cbles transporte 1 000 MW = 1 2 millions de personnes PUISSANCE
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain EQUIVALENTS tep TONNE PTROLE1 CHARBON TONNE0.7 LECTRICIT0.2* GAZ NATUREL0.07 * quivalence la production associant llectricit disponible en sortie, la quantit dnergie primaire ncessaire pour la production par un autre moyen. 1 baril = 159 litres
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  • nergies Scurit approvisionnement Efficacit conomique Impacts environnementaux HumanitairesTechniques PolitiqueFacteurs humains Go-politique DES ENJEUX MULTIPLES nergies pour demainJean-Charles ABBE
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  • Les consommations : caractristiques, perspectives
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  • Jean-Charles ABBE STRUCTURE DE LA CONSOMMATION, 2004 MondeFrance Charbon 4% * dont 17% dorigine nuclaire Ptrole 35% Charbon 25% Gaz 22% Charbon 4% Ptrole 44,5% Gaz 22% lectricit 23%* lectricit 9% ENR+ Bio 7% ENR+ Bio 10% Charbon Ptrole Gaz Electricit Ptrole Charbon Gaz Electricit ENR+ Bio nergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain REPARTITION DES CONSOMMATIONS
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  • Jean-Charles ABBE nergies pour demain PRODUCTION ENERGIE PRIMAIRE
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain CONSOMMATIONS EN NERGIE PRIMAIRE PAR HABITANT (Mtep) DANS DIFFERENTS PAYS
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain CONSOMMATION ELECTRIQUE vs NIVEAU DE VIE
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  • CONSOMMATION DENERGIE PAR SECTEUR, en France nergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBE EVOLUTION INTENSITE ENERGETIQUE PAR PAYS France nergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBE EVOLUTION INTENSITE ENERGETIQUE PAR SECTEUR nergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain EVOLUTION DE LINDEPENDANCE ENERGETIQUE (%) France
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain Une grande variabilit de la demande (journe, anne) COURBE DE CHARGE/ JOURNEE Comment ajuster une production purement alatoire la demande Centrales gaz ou fuel gaz effets de serre 15 Aot 15 dcembre
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain PUISSANCES MAXIMALES APPELEES
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain CONSOMMATION LECTRIQUE EN FRANCE 2002450 TWh (10 12 mille milliards Wh) 2003467 TWh +3,9 % - Vague de froid, canicule, stagnation conomique (- 1% pour grands acteurs industriels) La plus forte augmentation depuis 1996 (4,5 %) 2005450 TWh 2006 2006 453 TWh 2007 2007 480 TWh
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  • Contextes politiques, gopolitiques, environnementaux
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain DEMOGRAPHIE La population crot de 3 milliards dindividus tous les 50 ans ! le plus grave des problmes que le monde ait jamais eu rsoudre. E.Pisani (Vive la rvolte)
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain CHANGEMENTS GEOPOLITIQUES
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain URBANISATION En France, une surface quivalente un dpartement est urbanise tous les 10 ans !
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  • DE SACRO-SAINTS PRINCIPES NIMBY (Not In My Backyard) NIMBY (Not In My Backyard) : pas dans mon jardin ! BANANA (Build Absolutely Nothing Anywhere Near Anybody) : ne rien construire o que ce soit proximit de quiconque Le principe de prcaution Le principe de prcaution et le risque de ne rien faire nergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain EFFET DE SERRE UV-Visible N 2 70% O 2 21% O 3 4/6 ppm H 2 O 0,1% CO 2 360 ppm CH 4 1,8 ppm N 2 O 0,3 ppm O 3 O,04 ppm IR-Thermique Effet serre Sans effet serre :-18C Avec effet serre naturel : 15C (vapeur eau et CO 2 )
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain CO 2 240 40 T CH 4 500 200 T CORRELATIONS OU ARTEFACTS ?
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain EMISSION DE CO 2, PIB et POPULATION
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain EMISSION INDUSTRIELLE DE CO 2 / habitant
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain EUROPE : DES VOLUTIONS IMPORTANTES LIBRALISATION DES MARCHS LIBRALISATION DES MARCHS : 19.12.96 : lectricit 22.06.98 : gaz 1.07.04 libralisation de llectricit pour artisans, PME, professions librales 2007: libralisation totale du march de llectricit CONSQUENCES : concurrence partout en Europe et recomposition du secteur de lnergie qui doit rpondre aux dfis dadaptation une crise majeure et au respect des engagements sur les missions de CO 2.
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain DIVERSIT DES SITUATIONS NERGTIQUES ET DIFFICULTS : DIVERSIT DES SITUATIONS NERGTIQUES ET DIFFICULTS : ENTIT STRATGIQUE (SCURIT) ORGANISATIONS PRODUCTION, TRANSPORT, DISTRIBUTION GOGRAPHIE, GOLOGIE, CLIMAT, NIVEAU DE VIE, NIVEAU DE DVELOPEMENT, CULTURE DU SERVICE PUBLIC, HISTOIRE ET FACTEURS SOCIO-CONOMIQUES
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  • Les nergies
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  • Le ptrole Facilit dutilisation Non renouvelable metteur CO 2 Ala go-politiques Forte variabilit des prix nergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain PETROLE : PRODUCTION 2007 Production mondiale : 85 Mb/j
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain Variations de PRIX du PETROLE Goconomie 1970 - 2008 Sept 2007 -2008
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  • Gaz Relativement abondant (Un peu) mieux rparti que le ptrole Pollution moindre quavec ptrole et charbon (souffre, mtaux lourds, particules) Moins de C/unit de masse et donc moins de CO 2 que le ptrole (- 20%) et que le charbon (- 40 %) Mais : Contribue nanmoins lmission de CO 2 Gaz naturel = mthane Non renouvelable puisement rapide si consommation accrue fortement nergies pour demain
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  • GAZ : PRODUCTION 2005 25 % 20 % 7 % 4% 31% Total : 2 550 milliards m 3
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain Quelques paramtres gopolitiques et gostratgiques
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  • Approvisionnement 40 % USA 85 % Japon 60 % EU 80 ptroliers chaque jour ! Dtroit dOrmuz
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  • France : Norvge : 30 % Algrie : 18 % Pays Bas : 17 % Court terme : 20 % Les orgues de Poutine (Medvedev ?)
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  • Enjeux dans le Caucase et en Asie Centrale
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  • Jean-Charles ABBE nergies pour demain PETROLE et GAZ : Rserves mondiales
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain PETROLE et GAZ : Rserves mondiales
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain Rserves importantes et bien distribuesRserves importantes et bien distribues PolluantPolluant gaz carbonique, soufre, cendresncessit - daugmenter les rendements - de piger les polluants - de traiter les fumes CHARBON
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  • 38 % 17 % CHARBON : PRODUCTION 2006 10,5% 5% 7 % 6 %
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain nincite pas prconiser le parc de centrales au charbon en France, sauf en cas dabandon du nuclaire. La mauvaise performance du charbon en matire dmission de gaz carbonique nincite pas prconiser le parc de centrales au charbon en France, sauf en cas dabandon du nuclaire. Les centrales avec gazification intgre et celles lit fluidis seront alors candidates Mission dvaluation conomique CHARBON
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain NUCLAIRE : RACTION DE FISSION REACTION EN CHAINE REACTION EN CHAINE U 235 neutron Fragments de fission (dchets nuclaires)
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain RACTEUR NUCLAIRE
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  • Jean-Charles ABBEEnergies pour demain CENTRALE NUCLAIRE DE PALUEL
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  • Jean-Charles ABBE nergies pour demain URANIUM : Rserves mondiales puisement prvisible : 50 ans Port 3000 ans pour des surgnrateurs !
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain AVANTAGES Technologies prouves Minerais abondants et bien repartis sur le globe, mais ressource finie (potentialit multiplie par 60 dans les surrgrateurs) Pas de rejets de gaz effet de serreINCONVNIENTS Gestion et devenir des dchets nuclairesAVANTAGES Technologies prouves Minerais abondants et bien repartis sur le globe, mais ressource finie (potentialit multiplie par 60 dans les surrgrateurs) Pas de rejets de gaz effet de serreINCONVNIENTS Gestion et devenir des dchets nuclaires NUCLAIRE
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain Nouveaux racteurs EPRNouveaux racteurs EPR - Sret accrue - Rendement amliore - Dure de vie prolonge - Dchets minimiss (relatif) Racteurs hybridesRacteurs hybrides - Sret de fonctionnement - -Combustion de dchets Racteurs 4ime gnration, haute tempratureRacteurs 4ime gnration, haute temprature FusionFusion (trs long terme) NUCLEAIRE : PERSPECTIVES
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  • Le racteur de fusion ITER Combustible inpuisable !!! nergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain ENERGIES RENOUVELABLES
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain HYDROLECTRICIT
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain HYDROLECTRICIT 14% de la production lectrique GRANDE HYDROLECTRICIT Barrages et lacs de montagne (Mont Cenis : 600 GWh/an) Barrages sur fleuve (Rhin : 700 GWh/ an) Usine marmotrice (Rance : 600 GWh/an - Consommation agglomration Rennes) 90 % des sites potentiels quips PETITE HYDROLECTRICIT ( 8 MW) 1 500 petites centrales (PCH) 7,5 TWh/an soit 6% production nationale Potentialit : 5 TWh/ an
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain NERGIE SOLAIRE
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain NERGIE SOLAIRE (nergie thermique)
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  • nergies pour demain SOLAIRE (Miroir ardent de Buffon, 1740) * *
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain SOLAIRE PHOTOVOLTAQUE
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain Thermique direct Actif : Chauffe eau, chauffage Passif : ChauffageThermodynamique lectricit, Pompage, FroidPhotovoltaque Sites autonomes (petite puissance) Reli au rseau (moyenne et grande puissance)Biologique Production de biomasse Combustibles solides, liquides, gazeux SOLAIRE
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain Avantages Avantages : durable abondant divers propre (sauf intgrer llaboration du Si) sur gratuit dcentralis universel SOLAIRE
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain SOLAIRE Dsavantages FORTE VARIABILIT Heure (passages nuageux) Journe (cycle diurne) Semaines, mois (squences climatiques) Anne (cycle saisons) RENDEMENTS DE CAPTAGE LIMITS ET FORT VARIABLES (1 000 W/m 2 ) APPLICATIONS DOMESTIQUES, PEU COMPATIBLES AVEC APPLICATIONS INDUSTRIELLES
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  • 8 c 30 c + 25 c * * Prime dintgration au bti 55 c 5,8 % : Contribution au service public A vot bon cur Msieurs, dames Crdit impts ADEME Collectivits nergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain NERGIE EOLIENNE
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain VITESSE DES VENTS
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  • Jean-Charles ABBE Patrimoine naturel trs riche Potentiel acceptable : sur terre : 70 TWh/ an offshore : 230 TWh/ an (consommations UE, 1900 Twh/an, et France, 400 Twh/ an) France : EOLE 2005 Dmontrer la comptitivit olien Offrir des industriels une vitrine technologique juillet 96 : 50 MW mars 98 : 100 MW 2005 : 250 500 MW EOLIEN
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain Pas de puissance garantie (systmes coupls) Puissance instantane fonction de la vitesse du vent [P=f(v 3 )] Grande dilution dans lespace : 1 TWh/ an : 25 65 km 2 ( 1% espace rellement occup) Aspect visuel Nuisance sonore Facture pour le contribuable (20 milliards en 2010) EOLIEN
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain ENERGIE EOLIENNE FRANCE FIN 2006
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain PUISSANCE / VITESSE DU VENT
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  • PaysPuissance Installe (MW) 2005 2006 Production 2006 (TWh) Equivalent heures pleine puissance (sur 8 760 h/an) Allemagne18 40020 60030,31 470 Espagne10 00011 60024,62 121 Danemark3 100 6,11 968 Italie1 7202 1203,71 745 R.U1 3301 9603,21 633 France1 6502,191 327 Total EU40 50048 00081,351 697 Allemagne : 1 470/8760 = 16,8 % (quivalent temps plein puissance max) Espagne : 2 121/ 8760 = 24 % France : 1 327/ 8760 = 15 % olien : puissance installe et production effective
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  • Eolien et veilleuses lectromnagers en Allemagne Consommation veilleuses : 500 kWh annuelle 40 000 000 de postes Bilan :20 TWh/an Production olienne :20 TWh/an La production olienne est quivalente la consommation des veilleuses des quipements lectromnagers ! nergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain Hydraulique4 Nuclaire6 olien3 22 Photovoltaque60 150 Cycle combin427 Gaz naturel (TAC pointe)883 Fuel891 Charbon978 missions compares de CO 2 en g/kWh lectrique (analyse du cycle de vie)
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  • Jean-Charles ABBE BIOMASSE Transformation en nergie ou en matire nergtique de la biomasse Bois Produits de lagriculture Dchets urbains nergies pour demain
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain BIOMASSE Trois filires Chimiques Chimiques Hydrolyse : thanol Liqufaction : carburants Biologiques : micro-organismes Biologiques : micro-organismes Production directe mthane, thanol Fermentation mthanique (biogaz) Thermochimiques Thermochimiques Production de chaleur
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain BIOGAZ PROCHE PARENT DU GAZ NATUREL FOSSILE Production Actuelle : 15 ktep/ an Potentielle : 3 Mtep/ an Origines Stations purations urbaines purations industries Dchets Digesteurs agricoles
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  • FilireCultureTcarb / HaTep/T% territoire % terres cultives HuileColza1.37 0.87 166 104 232 365 HuileTournesol1.06 0.77 186 118 300 413 EthanolBetterave5.78 0.76 0.6923 120 80 420 EthanolBl2.55 0.04 0.6952 2700 183 9400 Source : DIDEM/ ADEME surface brutesurfaces pondres (nettes) : surface brute : surfaces pondres (nettes) Les villes dvorent la campagne : lquivalent dun dpartement aval tous les 10 ans ! Surface mobiliser pour remplacer le ptrole dans les transports (50 Mtep)
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  • Jean-Charles ABBEnergies pour demain Extraction de lnergie thermique accumule dans le sous sol Haute temprature (> 150 C)Haute temprature (> 150 C) Moyenne temprature (90/150 C)Moyenne temprature (90/150 C) (lectricit, chauffage collectif) Basse temprature (30/90 C)Basse temprature (30/90 C) (chauffage collectif) Trs basse temprature (