Serge Durand - Enjeux de l'Energie
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Serge Durand - Enjeux de l'Energie Serge Durand - Enjeux de l'Energie Presentation Transcript

  • Ressources Risques Offre Les enjeux de l’énergie Eau Demande Climat18 avril 2012 Serge Durand
  • L’énergie veut son ‘’triple A’’ !!!!! Abondante Abordable Acceptable
  • Demande en énergiex2 en 2050 x4 en 21001.5 milliards d’habitants n’ontpas accès à l’électricitéRessources fossiles Réchauffement climatiquePrix du baril Peak oil +2°c à +6°c en 2100
  • T °c en 2100 6 0€ t CO2 5 4 50 € t CO2 3 2 >200€ t CO2 1 Évolution CO2 -100 -50 0 +50 +100 +150‘’Désaccords’’ de Durban (11-12-2011) Les pays en développement en sont exonérés ( Chine, Inde, Brésil) Les Etats-Unis ne le ratifieront pas Le Canada, le Japon et la Russie ne souhaitent pas s’engager… L’Europe, toute seule !!!…
  • Réduction de la consommation Accès à l’énergieL’énergie est une question mondiale !
  • Le mix énergétique Recyclage Adaptation Usage Vecteurs Offre /Ressources Production demande Prévision offre Industrie Electricité Déchets stockage Hydrogène Chaleur transport Chaleur/froid Smart Grids CO2 Habitat Carburants Matériaux Prévision demande Efficacité énergétique
  • Une énergie propre… Recyclage Adaptation Usage Vecteurs Offre / O2 ction, CRessources Production B ilan extra demande , tion ion, truc t ie et Cons xploita nt nom ble e tèleme Eco on dura man ti s dé exp loita source ) s … d es re tériaux, ts éche Déchets a d (eau, m se des M aîtri tal ne men , Chaleur nviron rivières p ect e , lacs, ues risq et Res mers ir s , ol, a e de ntaux terre sous-s ris Maît nneme s ro e CO2 , envi sanitair isu elles tions v ctives, Pollu s, olfa re nt sono onneme Matériaux ray
  • Le Mix de production (Monde)Pétrole Charbon Gaz 21% 34% 25% Biomasse Solaire Nucléaire Hydraulique Eolien 2.2% < 1% 10% 6.4% Fusion Hydrogène ?
  • Production Vecteurs Vecteurs UsageProduction UsageNucléaire 78% ElecHydrauliqueBiomasseSolaire H2EolienEnergiesde la mer Pétrole étrolePétrole GazGaz ChaleurCharbon
  • Production Vecteurs Vecteurs UsageProduction UsageNucléaire 78% ElecHydrauliqueBiomasseSolaire H2EolienEnergiesde la mer Pétrole étrolePétrole GazGaz ChaleurCharbon
  • Production Vecteurs Vecteurs UsageProduction UsageNucléaire ElecHydraulique Aujourd’huiBiomasse 15%Solaire de la H2 productionEolien françaiseEnergiesde la mer Pétrole étrolePétrole GazGaz ChaleurCharbon
  • L’énergie parfaite, hélas, n’existe pas Et en plus, on veut : Qu’elle soit mature Qu’elle assure notre Disponible Pérenne indépendance énergétique Qu’elle génère des emploisStockable Zéro Risque Qu’elle ne modifie pas nos comportements Etc… Faible Acceptable Coût Sans CO2 Zéro déchet
  • Pétrole Océans/Pôles Coût Disponible Pérenne RisquesStockable Zéro Risque Faible Acceptable Pétrole Pétrole Coût 40 ans 40 ans 7 c€/kWh Sans CO2 Zéro déchet
  • Gaz Gaz de schiste USA : 3 c€/kWh Disponible Pérenne Réseaux de distributionStockable Zéro Risque Gaz Gaz Acceptable 60 ans 60 ans Faible Coût 12 c€/kWh Sans CO2 Zéro déchet
  • Charbon Une énergie abondante, mais polluante USA 50% Chine 70% Inde 80% Disponible Pérenne Les enjeux du recyclage du CO2Stockable Zéro Risque Charbon Charbon Acceptable 220 ans 220 ans Faible Coût 7 c€/kWh Sans CO2 Zéro déchet
  • Ressources Hydraulique limitées Disponible Pérenne Hydraulique au fil de l’eauStockable Zéro Risque Moyen de stockage (STEP) Faible Acceptable Coût6 c€/kWh Sans CO2 Zéro déchet
  • Energie des mers La houle Les courants Les marées Disponible Pérenne La températureStockable Zéro Risque Pas encore mature Faible Acceptable Coût Beaucoup de projets ? c€/kWh de démonstrateurs Sans CO2 Zéro déchet
  • Biomasse 1G Disponible Pérenne 2G 3GStockable Zéro Risque Faible Acceptable Coût ? c€/kWh Sans CO2 Zéro déchet
  • Quid de la biomasse ? Utilisation des sols r ouGen 1 ge Coût environnemental an ’’ ‘’m l e r r ou H2 gazéification CarburantsGen 2 liquides 1400°c WGen 3
  • Construire une Solaire filière française Chine : 1000 g CO2 / Wc France : 100 g CO2 / Wc Disponible Pérenne 67 GW Zéro 5 €/WcStockable Risque Faible Acceptable Coût20 c€/kWh 0.5 €/Wcà 40 c€/kWh Sans CO2 Zéro déchet 07 08 09 10 11 12
  • Le solaire : une multitude de solutions Photovoltaïque Thermique Thermodynamique Monocristallin Polycristallin Miroirs de Homojonction Fresnel Hétérojonction Miroirs paraboliquesCouches minces Tour Organique solairePV concentré
  • Le Graal : la ‘’Sun Belt’’
  • Q-C sola ells, ire, le dép c Et ose hampio d à so n Sola e quat n to allem r alle r Mille e ! Ap ur l a e b nd m r du son and de nnium, ès Sol ilan o aujo dépôt lén erg un n quat , Sola u d 1 - 7:11 rst Des rdhui e bila ie sola rième rhybrid sau. n. I i , 20 12 | al Fi au l do re a a spécia et 4/ di trib unal it êtr nnoncé liste -17/0 r mon s on RE leade de adm e off hi LA I % inis icia erSO re : le 0 trat lisé ai cie 3 res aut ur if Sol licen et ès jo de S olar tif lit es apr eine c fail t jour n pl est e ffe des oursui ire e ndi, c ar, nie p ola lu ol lita ges se ur s Power First S es à La aissa secte un n, air gr s S éricai ux sol ucteur dé un . Aprè e am ea od 0 s ur en te autr p ann me pr 200 n rm n es iè e so tou ardi u dial d t deux nnonc de m n e a e ce er mo nces, tur i qu ferme gne. i lead hes m e, c la ema cou volum s et en All nt t en cieme ancfor n lice e de Fr usin
  • Du matériau au système Mobilité solaire Systèmes électriques intelligents Systèmes photovoltaïques Certification modules, systèmes Modules solaires Cellules solairesMatériau silicium
  • Eolien Eolien off-shore 15 c€/kWh 240 GW de puissance Disponible Pérenne installée dans le monde Mais, efficacité < 20%Stockable Zéro Risque Faible Acceptable Coût 8 c€/kWh Sans CO2 Zéro déchet
  • Nucléaire Fukushima 11-03-11 Fission Disponible Pérenne 60 centrales en constructionStockable Zéro 50 pays ont ou veulent le Risque nucléaire Acceptabilité sociétale Faible Acceptable Coût 5 c€/kWh Il faut une gouvernance Zéro mondiale de la sûreté !!! Sans CO2 déchet
  • Les générations de réacteurs nucléaires 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 Gen 2 Gen 3 Gen 4 Disponibilité Durée de vie Consommation uranium Consommation uranium - 15% : 100 Extension de la durée de vie Production de déchets Production de déchets - 20% : 1000 Sûreté Sûreté + 20% + 20% Résistance à la prolifération Résistance à la prolifération440 réacteurs dans le monde 58 réacteurs en France 78% de notre électricité
  • Nucléaire Fusion On disait en 1980 : ‘’Ce sera prêt dans 50 ans...’’ Disponible Pérenne ‘’Je ne pense pas qu’on puisse extraire de l’énergie de l’atome’’ Albert Einstein 1933Stockable Zéro Risque Faible Acceptable Coût ? c€/kWh Sans CO2 Zéro déchet
  • ITER
  • Nos forces Nucléaire Fission Fusion Stockage Solaire PV, CPV Batteries CSP Hydrogène Thermique Hydraulique Matériaux et technologiesBiomasse Smart grids 2G 3G Efficacité énergétique Tertiaire Transport Industrie
  • Electricité et hydrogène : des vecteurs ‘’propres’’ ? Non carbonée Carbonée Non carbonée Electrolyse HT 100% 67% (F:11%) 33% (F:89%) vaporeformage Hydrogène Electricité Applications industrielles
  • Le stockage d’énergie MW1000 Station Transfert Air Energie 100 comp Pompage 10 Batteries Hydrogène 1 heure 1 jour 1 mois 1 an
  • Exemple : Batterie Lithium-ion Matériaux Électrodes CelluleSystème batterie Module(250kg, 150 litres) Boîtier de Capteurs jonctionCalculateur (BMS) Assemblage des modules Carter "Service plug"
  • Des “Smart Grids” aux “Smart cities” ?
  • a leur e en ch erdu st p du ite e ie pro n erg d e l’é56 %
  • KIC InnoEnergy SCIENCE Knowledge Market Fill the Gap Researchstronger Foster the triangletogether Technology Education
  • Conclusion Économiser l’énergie En utilisant la technologie et l’éducation Trouver le meilleur compromis énergétique Optimiser les sources d’énergies en tenant compte des spécificités de chaque pays et des conditions économiques Utiliser toutes les énergies Le problème n’est pas de trouver la meilleure source d’énergie mais de les utiliser toutes pour satisfaire les besoins Amplifier les recherches Pour diminuer le coût de l’énergie, diminuer la consommation, augmenter les rendements et trouver des moyens plus efficaces et moins chers pour la stocker Mener des politiques publiques pertinentes Pas de Stop and Go, prise en compte de l’emploi, etc…
  • Merci