{"id":545,"date":"2014-09-08T12:33:13","date_gmt":"2014-09-08T10:33:13","guid":{"rendered":"http:\/\/pierrepapon.fr\/?p=545"},"modified":"2014-09-08T12:33:13","modified_gmt":"2014-09-08T10:33:13","slug":"lelectricite-sera-t-elle-la-force-motrice-du-systeme-energetique-du-futur","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/pierrepapon.fr\/?p=545","title":{"rendered":"L’\u00e9lectricit\u00e9 sera-t-elle la force motrice du syst\u00e8me \u00e9nerg\u00e9tique du futur?"},"content":{"rendered":"

L\u2019Agence Internationale de l\u2019Energie (AIE) publie un rapport biennal de prospective sur les technologies de l\u2019\u00e9nergie et son \u00e9dition 2014 est consacr\u00e9e aux potentialit\u00e9s de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 l\u2019horizon 2050(IEA, Energy Technology Perspectives 2014, Harnessing electricity potential, <\/em>www.iea.org<\/a>). Les fili\u00e8res de production de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 sont, en effet, importantes dans la mesure o\u00f9, selon l\u2019AIE, la production de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 utilise, actuellement, 40% de l\u2019\u00e9nergie primaire mondiale<\/strong> et repr\u00e9sente 40% des \u00e9missions de CO2, et o\u00f9 celle-ci fait\u00a0 l\u2019hypoth\u00e8se que la demande d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 va cro\u00eetre dans les prochaines d\u00e9cennies. L\u2019objectif des politiques nationales est de passer \u00e0 une production \u00e9lectrique \u00e0 \u00ab\u00a0bas carbone\u00a0\u00bb<\/strong>\u00a0; celui-ci est d\u2019ailleurs au centre du projet de loi sur l\u2019\u00e9nergie en France.<\/p>\n

Dans son rapport, l\u2019AIE dresse un bilan des \u00e9volutions r\u00e9centes de la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9<\/strong> ainsi que de sa consommation dans les grands secteurs de l\u2019\u00e9conomie mondiale. Ce bilan n\u2019incite pas \u00e0 l\u2019optimisme\u00a0: – l\u2019intensit\u00e9 en carbone de l\u2019\u00e9nergie n\u2019a baiss\u00e9 que de 1% en 40 ans<\/strong>, les technologies pour le charbon \u00ab\u00a0propre\u00a0\u00bb sont peu utilis\u00e9es – l\u2019\u00e9olien terrestre est parvenu \u00e0 maturit\u00e9 mais les \u00e9nergies renouvelables \u00e9mergent lentement (mais fortement en Asie) – la catastrophe de Fukushima a fortement perturb\u00e9 la \u00ab\u00a0renaissance\u00a0\u00bb du nucl\u00e9aire – la progression des ventes mondiales de v\u00e9hicules \u00e9lectriques est lente (avec n\u00e9anmoins une forte progression en 2013). La plupart des sc\u00e9narios \u00e9nerg\u00e9tiques mondiaux pour 2050, en particulier ceux de l\u2019AIE, envisagent une forte mont\u00e9e de la demande d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 l\u2019horizon 2050<\/strong>\u00a0: la croissance de la demande se situerait dans une fourchette de 80 \u00e0 130 % et dans son sc\u00e9nario le plus volontariste, limitant le r\u00e9chauffement climatique de la plan\u00e8te \u00e0 2\u00b0C, la part des \u00e9nergies renouvelables dans la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 passerait de 20%, en 2012, \u00e0 60% en 2050.<\/strong> Rappelons, pour m\u00e9moire, que dans le projet de loi fran\u00e7ais pour l\u2019\u00e9nergie cette part se situerait \u00e0 40% en 2030.<\/p>\n

Dans son rapport l\u2019AIE examine sp\u00e9cifiquement six dossiers technico-\u00e9conomiques. Quelques faits majeurs se d\u00e9gagent de ces dossiers. Le principal est sans doute que dans un sc\u00e9nario climatique volontariste o\u00f9 les \u00e9nergies renouvelables prendraient la premi\u00e8re place dans la production \u00e9lectrique, l\u2019AIE \u00ab\u00a0pr\u00e9voit\u00a0\u00bb que l\u2019\u00e9nergie solaire pourrait \u00eatre la fili\u00e8re \u00e9lectrique dominante \u00e0 l\u2019\u00e9chelle mondiale<\/strong> (\u00e9lectricit\u00e9 photovolta\u00efque et solaire \u00e0 concentration). L\u2019AIE fait aussi l\u2019hypoth\u00e8se que le gaz naturel, utilis\u00e9 dans les turbines \u00e0 gaz dont le rendement est aujourd\u2019hui tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9 (il atteint 50%) devrait faciliter la transition \u00e9nerg\u00e9tique en accompagnant la mont\u00e9e en puissance des \u00e9nergies renouvelables intermittentes. L\u2019\u00e9lectrification des transports terrestres est une troisi\u00e8me perspective importante pour l\u2019AIE, elle ne pourra se concr\u00e9tiser que si l\u2019on dispose d\u2019une \u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 un co\u00fbt raisonnable et des infrastructures indispensables pour la recharge des batteries.<\/p>\n

Le rapport de l\u2019AIE met en exergue plusieurs verrous technico-\u00e9conomiques qu\u2019il faut faire sauter. Elle<\/strong> souligne notamment que le stockage de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 est un point cl\u00e9 pour le syst\u00e8me \u00e9lectrique du futur<\/strong> (assur\u00e9 aujourd\u2019hui dans le monde \u00e0 99% par des installations de pompage hydraulique). Depuis pr\u00e8s de dix ans, l\u2019AIE fait un plaidoyer en faveur de la s\u00e9paration et le stockage du CO2 \u00e9mis par les centrales thermiques \u2013 ils permettraient de continuer \u00e0 utiliser les combustibles fossiles (gaz naturel et charbon) pour la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 \u2013 ces techniques en sont encore au stade des tests et ne pourront v\u00e9ritablement d\u00e9coller que si l\u2019on taxe les \u00e9missions de CO2. L\u2019AIE attire d\u2019ailleurs l\u2019attention sur la n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019une taxation du carbone<\/strong> \u00e0 un niveau significatif pour favoriser le d\u00e9collage des fili\u00e8res renouvelables et la relance du nucl\u00e9aire qui permettrait de financer les \u00e9nergies non carbon\u00e9es ainsi que sur celle d\u2019augmenter substantiellement le financement de la R&D sur l\u2019\u00e9nergie<\/p>\n

Ce nouveau rapport de l\u2019AIE a le m\u00e9rite de mettre en \u00e9vidence la complexit\u00e9 du syst\u00e8me technique qu\u2019il va falloir mettre en oeuvre pour exploiter les potentialit\u00e9s de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9. L\u2019AIE fonde de grands espoirs sur l\u2019\u00e9nergie solaire qui serait la principale fili\u00e8re \u00e9lectrique en 2050<\/strong>\u00a0mais elle n\u2019envisage pas d\u2019alternative au silicium pour l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 photovolta\u00efque. Lecture faite, on reste toutefois sur sa faim car l\u2019AIE ne tient compte que des techniques qui sont mures et s\u2019agissant de l\u2019\u00e9nergie solaire, par exemple, elle n\u2019envisage pas d\u2019alternative au silicium, de fa\u00e7on g\u00e9n\u00e9rale elle ne fait pas d\u2019hypoth\u00e8ses sur d\u2019\u00e9ventuelles perc\u00e9es techniques qui pourraient changer la donne \u00e0 un horizon plus ou moins proche. En revanche, l\u2019AIE fait des hypoth\u00e8ses sur les co\u00fbts de production de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 qui sont un \u00e9l\u00e9ment important du dossier sur son avenir. On doit observer que l\u2019AIE n\u2019\u00e9voque pas les aspects sociologiques de la mont\u00e9e en puissance de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9: comportement des consommateurs, hostilit\u00e9 au nucl\u00e9aire ou au stockage souterrain du CO2, etc. Selon l\u2019AIE, l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration de l\u2019\u00e9lectrification serait en quelque sorte la \u00ab\u00a0force motrice\u00a0\u00bb du syst\u00e8me \u00e9nerg\u00e9tique global mondial.\u00a0 <\/strong><\/p>\n

Sans revenir en d\u00e9tail sur nos analyses pr\u00e9c\u00e9dentes, en particulier sur celles concernant le projet de loi sur l\u2019\u00e9nergie en France, on doit rappeler que de solides obstacles barrent encore la route d\u2019acc\u00e8s \u00e0 une \u00e9lectricit\u00e9 \u00ab\u00a0d\u00e9carbon\u00e9e\u00a0\u00bb <\/strong>(cf. Mosseri, R. et Jeandel, C.,\u00a0 L’\u00e9nergie \u00e0 d\u00e9couvert,<\/em>\u00a0 CNRS Editions, 2013,\u00a0www.cnrs.fr).\u00a0\u00a0Contentons-nous de quelques observations. Si l\u2019\u00e9olien terrestre peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9 comme une mature, c\u2019est loin d\u2019\u00eatre le cas pour les fili\u00e8res solaires (photovolta\u00efque et \u00e0 concentration). D\u2019o\u00f9 la n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019un effort de R&D sur des nouveaux mat\u00e9riaux pour les cellules photovolta\u00efques.<\/strong> Des\"Image00022\"<\/a> chimistes ont ainsi propos\u00e9 une solution nouvelle avec un mat\u00e9riau organom\u00e9tallique semi-conducteur de la famille des p\u00e9rovskites (en g\u00e9n\u00e9ral ce sont des oxydes m\u00e9talliques), compos\u00e9 d\u2019un halog\u00e8ne (le chlore, l\u2019iode ou le brome) et d\u2019un m\u00e9tal comme le plomb ou l\u2019\u00e9tain pr\u00e9par\u00e9 par d\u00e9position en phase vapeur sur un support. Le rendement de ces cellules est, \u00e0 l\u2019heure actuelle, de 18% avec un voltage sup\u00e9rieur \u00e0 celui du silicium. Cette fili\u00e8re qui est actuellement test\u00e9e, il faut s\u2019assurer de la stabilit\u00e9 des cellules, a l\u2019avantage d\u2019\u00eatre facile \u00e0 utiliser, \u00e9ventuellement en tandem avec le silicium car elle n\u2019absorbe pas les m\u00eames photons (cf. M. Gr\u00e4etzel, \u00ab\u00a0The light and shade of perovskite solar cells\u00a0\u00bb, Nature Materials<\/em>, 13, p. 838, 2014, www.nature.com\/natmat<\/a>). Le stockage de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 est un autre verrou \u00e0 faire sauter<\/strong> si l\u2019on veut d\u00e9velopper les \u00e9nergies renouvelables et les voitures \u00e9lectriques et force est de constater que dans le domaine des batteries les progr\u00e8s sont tr\u00e8s lents. La densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique des batteries lithium-ion, les plus performantes, est encore insuffisante (au maximum 200Wh\/kg) et d\u2019autres fili\u00e8res sont envisag\u00e9es, par exemple avec des batteries lithium-air, ou avec des \u00e9lectrodes en oxydes de lithium, voire en magn\u00e9sium.<\/p>\n

L\u2019\u00e9lectricit\u00e9\u00a0sera-t-elle la force motrice du syst\u00e8me \u00e9nerg\u00e9tique du futur, comme en est convaincue l\u2019AIE\u00a0?<\/strong> Ce sc\u00e9nario mondial n\u2019est cr\u00e9dible que si les politiques \u00e9nerg\u00e9tiques nationales (et celle de l\u2019Union Europ\u00e9enne) admettent d\u2019une part la n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019une taxation des \u00e9missions de CO2 et d\u2019autre part prennent s\u00e9rieusement en compte la n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019un effort de R&D de longue haleine sur la plupart des fili\u00e8res \u00e9nerg\u00e9tiques non carbon\u00e9es.<\/p>\n

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L\u2019Agence Internationale de l\u2019Energie (AIE) publie un rapport biennal de prospective sur les technologies de l\u2019\u00e9nergie et son \u00e9dition 2014 est consacr\u00e9e aux potentialit\u00e9s de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 l\u2019horizon 2050(IEA, Energy Technology Perspectives 2014, Harnessing electricity potential, www.iea.org). Les fili\u00e8res de production de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 sont, en effet, importantes dans la mesure o\u00f9, selon l\u2019AIE, la production […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":82,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/545"}],"collection":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=545"}],"version-history":[{"count":1,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/545\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":546,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/545\/revisions\/546"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/82"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=545"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=545"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=545"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}