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Le Portugal 100% renouvelable pendant 4 jours ?

Posté le par Pierre Thouverez dans Énergie

Le diable est dans le détail…Selon plusieurs médias le Portugal, pays de 10 millions et demi d’habitants, aurait fonctionné à 100% avec de l’électricité renouvelable, pendant 4 jours consécutifs, sans interruption. Ce n’est pas strictement exact.

The Guardian et The Independant, 20Minutes.fr, Klimaretter ou MondoPortugues, ont fait écho de cette nouvelle : le Portugal n’aurait eu aucun recours aux énergies fossiles durant 4 jours.

Or des centrales thermiques portugaises ont bien fonctionné pendant cette période. Les MWh thermiques correspondants ont été dissimulés dans l’électricité exportée, notamment vers la France, via les liaisons électriques établies par l’hexagone avec la péninsule ibérique à travers la chaîne pyrénéenne.

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Selon le centre d’information de REN (« Redes Energéticas Nacionais », Réseaux Energétiques Nationaux), dont fait écho le site Lifegate.com, 632,7 GWh ont été consommé par le Portugal durant les 4 jours en question. Et 153,7 GWh ont été exportés, soit 19,5% de l’électricité totale produite (solde exportateur net).

On mesure ici l’importance des interconnexions électriques entre régions et pays, outil de flexibilité particulièrement utile pour parvenir à de hauts niveaux de renouvelables. Une situation que l’on retrouve aussi au Danemark qui est électriquement relié à la Scandinavie et à l’Allemagne.

97%, et non pas 100%

Le 7 mai la production thermique a été quasi-nulle. Le 8 mai complètement nulle. Donc oui, pendant une journée entière le Portugal a fonctionné sans brûler aucun combustible fossile, et uniquement avec les EnR. Mais pas 4 jours. Le 9 mai la production thermique a été de 5,6 GWh (3,4%).  Idem le 10 mai avec 5,6 GWh (3,0%). Et le 11 mai, 22,2 GWh (12,4%).

Globalement la part thermique du 7 au 10 mai (4 jours) a été de 1,6%. Et de 3,8%  du 7 au 11 mai (5 jours). Si l’on prend la période de 107 heures retenue par REN (de 6:45 du matin le 7 mai à 17:45 le 11 mai), alors on obtient une valeur d’environ 3%.

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Autrement dit 97% de l’électricité portugaise a été d’origine renouvelable durant cette période. Et 3% d’origine fossile, à base de charbon et de gaz naturel. C’est remarquable. Mais ce n’est pas 100%.  Considérer que l’intégralité des électrons sortant des centrales thermiques fossiles ont été expulsés vers l’étranger est un peu grossier.

Les centrales thermiques sont utiles pour parvenir à de très hauts niveaux d’EnR. Bien sûr les centrales thermiques  seront dans le futur remplacées par tout un panel d’outil de flexibilité disponibles dès aujourd’hui, dont les solutions de stockage à base de batteries. Mais en attendant, en transition, elles sont vitales. Les groupes énergétiques leaders dans le secteur des centrales à gaz ont donc une carte majeure à jouer dans la révolution énergétique en cours. Le gaz, par ailleurs beaucoup moins émetteur en CO2 que le charbon et que le fioul, est le meilleur allié des EnR.

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Quelle a été la contribution de chaque filière EnR durant ces 4 jours historiques ? 45% d’éolien, 45% d’hydro, les 10% restants partagés entre la bioélectricité et le solaire selon le REN.  Le Portugal démontre ainsi concrètement qu’il est possible d’atteindre presque 50% d’EnR fluctuantes (solaro-éolien) sans poser de problèmes de contrôle de la fréquence et de la tension électrique. C’est-à-dire de stabilité du réseau électrique. Les centrales hydroélectriques et bioélectriques portugaises permettent d’offrir un socle de puissance permettant de réaliser cette performance.

Les EnR ont répondu à 95,5% de la demande électrique portugaise au cours de l’ensemble du mois d’avril 2016 (30 jours).  En 2005 seulement 16% de l’électricité de ce pays du littoral atlantique était renouvelable, un niveau aussi modeste que celui observé aujourd’hui en France. Le seuil des 50% a été franchit dès 2010 selon le site allemand Energie transition, The German Energiewende. Soit seulement 5 ans après. La transition énergétique, quand on a vraiment la volonté de la réaliser, peut ainsi être très rapide. La STEP (Station de Transfert d’Energie par Pompage) d’Alqueva II, équipées par le français Alstom, a été inaugurée en 2013.  En 2014, le Portugal a atteint 63% d’EnR.

Début 2016 le pays du Fado comptait une puissance installée de 6024 MW d’hydraulique (dont 5360 MW de grands barrages), 5033 MW d’éolien, 566 MW de centrale bioélectriques, 474 MW de solaire PV, et 29 MW de centrales géothermiques. De nouveaux records seront vraisemblablement battus cette année.

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Vers 50% de solaro-éolien en France ?

La densité de population au Portugal (114 habitants au kilomètre-carré) est identique à celle de la France (112). En France l’hydroélectricité peut répondre à 15% de la demande électrique nationale, et la bioélectricité 10%. En ajoutant 25% d’électricité à base de gaz naturel il est possible d’intégrer 50% d’éolien et de solaire.

En ajoutant le marélien, une énergie marine à haute prévisibilité et à potentiel important en France, ainsi que de l’électro-méthane (obtenu par électrolyse puis méthanation) alors la part du gaz fossile peut être fortement réduite. Le gaz naturel est l’énergie fossile la moins sale. Un mix électrique composé par exemple de 90% d’EnR et de 10% de gaz naturel peut être considéré comme très propre. D’ici que les 75% d’EnR soient atteints l’efficacité et le coût de la technologie power-to-gas aura probablement baissé et son efficacité augmenté.  Une perspective  100% EnR est ainsi tout à fait rationnelle.

Une étude réalisée par la R&D d’EDF,  entreprise qui a pourtant des intérêts directs dans le business nucléaire, conclue d’ailleurs que parvenir à 40% d’EnR variables est tout à fait possible dans l’Union Européenne. En ajoutant l’hydroélectricité, la bioélectricité et les autres EnR (géothermie et énergies marines) les ¾ de l’électricité européenne peuvent être d’origine renouvelable. Un bon socle de centrales à gaz  garantira une stabilité du réseau : les centrales nucléaires, qui sont beaucoup moins flexibles, ne sont pas indispensables.

Des études publiées par des scientifiques  indépendants dans des revues scientifiques à comité de lecture estiment que l’on peut aller bien au-delà des 40% d’EnR variables. Un rapport gouvernemental de prospective piloté par l’ADEME, publication décriée dans le milieu pro-nucléaire, parvient à la conclusion qu’il est possible d’intégrer 80% de solaro-éolien en France (63 % d’éolien terrestre et en mer, 17 % de solaire). Des travaux menés dans de nombreux pays du monde, des USA à la Chine parviennent à de résultats comparables : de très hauts niveaux d’EnR sont possibles.

Des chercheurs de Stanford University estiment que la France peut répondre à 100% de ses besoins énergétiques (y compris transport et chaleur) uniquement avec le trio Wind Water Sun. Autrement dit sans aucune combustion, pas même celle de la biomasse (source d’émissions polluantes, dont notamment le carbone-suie).

Ceci sans aucun effort, c’est-à-dire sans intégrer le volet « sobriété » des études de l’association française négaWatt. Une Solar « Electron Economy », formule visionnaire du physicien suisse Ulf Bossel, est en effet intrinsèquement efficiente. Un véhicule électrique est par exemple 3 à 4 fois plus efficace qu’une voiture thermique équivalente.

Vers une révolution solaire mondiale ?

Au premier quadrimestre de 2016 pas moins de 64% des nouvelles puissances installées aux USA ont été photovoltaïques. Et 33% éoliennes. Le charbon et le gaz n’ont pesé qu’1%. Et le nucléaire 0%.

Selon les dernières statistiques mondiales de BP sur l’énergie  (rapport qui vient de paraître) la production électrique solaire PV pèse à présent un dixième de celle du nucléaire (253 TWh versus 2577 TWh).

Alors que la production d’électricité nucléaire n’a augmenté que de 34 TWh, celle des énergies renouvelables a augmenté de 252 TWh, sept fois plus.  A ce rythme, le solaire, à lui seul, dépassera le nucléaire vers 2025 au niveau mondial, malgré tous les réacteurs nucléaires en construction à ce jour et le redémarrage d’une partie des réacteurs japonais. Dans moins de 10 ans.

Le nucléaire mondial ne produit pas plus d’électricité en 2015 qu’il y a quinze ans (2.582 TWh en l’an 2000). Ceci alors que l’hydraulique en produit 48% de plus (2.662 TWh en 2000) et les autres énergies renouvelables sept fois plus (229 TWh en 2000).

Le solaire, devenu très compétitif et dont la ressource, gratuite, est illimitée, attire naturellement les géants mondiaux de l’énergie. Dont les français Total et Engie (ex-GDF Suez) qui ont entamé un changement stratégique profond.

Engie a phagocyté Solairedirect en 2015, tout en préservant son esprit de start-up. Et ce Gargantua multiplie les acquisitions dans le domaine du digital, secteur clé dans la perspective d’un futur à hauts niveaux d’EnR.

Dès 2011 Total a pris 60 % du capital de SunPower, pour 1,38 milliard de dollars. En mai 2016 il a mis un milliard d’euros pour acheter le champion tricolore de fabrication de batteries, Saft.

De son côté EDF, plombé par ses actifs nucléaires, est en train de vivre le syndrome de Kodak.

Olivier Daniélo

Pour aller plus loin

Posté le par Pierre Thouverez

Les derniers commentaires

  • C’est pertinent de baser sa réflexion sur la littérature scientifique peer-reviewed (exemple: rapport du MIT « The future of Solar ») plutôt que sur des bouquins grand public de militants de la décroissance, fussent-ils ingénieurs. Partir de la réalité physique et non pas d’a prioris idéologiques. L’idéologie anti-capitaliste peut polluer très fortement l’analyse.

    Conseil d’Elon Musk:
    « I think it’s also important to reason from first principles. First principles is kind of a physics way of looking at the world. What that really means is you kind of boil things down to the most fundamental truths… and then reason up from there. »

  • 1) Monde réel : le parc électro-nucléaire français a besoin de centrales à flamme

    2) Manifestement vous l’avez pas lu l’étude FNH indiquée. Nicolas Ott, ingénieur des Mines:
    « Deux spécialistes des questions de l’EROI, MM. Hall et Prieto, ont étudié l’EROI du photovoltaïque en Espagne pour les installations construites entre 2009 et 2011. Dans leur étude très détaillée, ils arrivent à un EROI de 2,41 : il faudrait donc une unité d’énergie pour en créer 2,41 avec du photovoltaïque soit 1,41 de surplus. S’il fallait, effectivement, un surplus de 4 pour permettre à une civilisation de continuer à se développer, le photovoltaïque ne serait donc pas sur ce plan une solution viable. L’Ademe trouvait, par contre, un EROI de l’ordre de 10 à 30, mais sans prendre en compte les dépenses énergétiques prises en compte par Hall et Prieto, c’est-à-dire les dépenses énergétiques au-delà de la simple fabrication de l’installation photovoltaïque (voir encadré p. 34). Les deux éléments parmi les plus importants dans une installation photovoltaïque sont le coût d’investissement en €/W et le coût de la maintenance. Sur la période 2009-2011, Hall et Prieto ont évalué le coût d’investissement à environ 5,5 M€/MW et le coût d’exploitation et de maintenance à 1,7 M€ sur 25 ans. Ces euros correspondent à de l’investissement énergétique. Au vu de l’analyse précédente sur l’investissement et des données des experts sur la partie exploitation et maintenance, 1MW de photovoltaïque coûte aujourd’hui de l’ordre d’1M€ et la maintenance sur 25 ans coûte plutôt de 20 à 30 k€/MW/an soit sur 25 ans entre 0,5 et 0,75 M€. En gardant le périmètre et les données de Hall et Prieto, si on prend le coût énergétique actuel lié à la construction d’une installation photovoltaïque et celui lié à son fonctionnement, (sans prendre en compte les économies potentielles sur les autres facteurs de coûts), l’EROI passe de 2,41 à environ 7-8. Si l’on prend en compte les améliorations futures de la compétitivité du photovoltaïque, l’allongement de la durée de vie des panneaux de 25 à 30 puis 40 ans en 2050, on obtient l’évolution suivante. • Coûts de 2030 selon le scénario de ce rapport et 30 ans de durée de vie : 10-11. • Coûts de 2050 selon le scénario de ce rapport et 30 ans de durée de vie : 17-18. • Coûts de 2050 selon le scénario de ce rapport et 40 ans de durée de vie : 23- 24. »

    Page 35:
    http://www.fondation-nicolas-hulot.org/sites/default/files/publications/151112_ela5_solaire_photovoltaique.pdf

    L’étude Weißbach est repose sur des données obsolètes (2005) et est complètement bidon. Explications : http://rameznaam.com/2015/06/04/whats-the-eroi-of-solar/

    Méta–étude sérieuse: Bandhari et al 2014
    Energy payback time (EPBT) and energy return on energy invested (EROI) of solar photovoltaic systems: A systematic review and meta-analysis
    http://astro1.panet.utoledo.edu/~relling2/PDF/pubs/life_cycle_assesment_ellingson_apul_(2015)_ren_and_sustain._energy_revs.pdf

    3) Relisez SVP l’article que vous commentez. Extrait :
    (…) Vers 50% de solaro-éolien en France ? La densité de population au Portugal (114 habitants au kilomètre-carré) est identique à celle de la France (112). En France l’hydroélectricité peut répondre à 15% de la demande électrique nationale, et la bioélectricité 10%. En ajoutant 25% d’électricité à base de gaz naturel il est possible d’intégrer 50% d’éolien et de solaire. En ajoutant le marélien, une énergie marine à haute prévisibilité et à potentiel important en France, ainsi que de l’électro-méthane (obtenu par électrolyse puis méthanation) alors la part du gaz fossile peut être fortement réduite. Le gaz naturel est l’énergie fossile la moins sale. Un mix électrique composé par exemple de 90% d’EnR et de 10% de gaz naturel peut être considéré comme très propre. D’ici que les 75% d’EnR soient atteints l’efficacité et le coût de la technologie power-to-gas aura probablement baissé et son efficacité augmenté. Une perspective 100% EnR est ainsi tout à fait rationnelle.

    4) Veuillez contacter l’association Sauvons le Climat (Hervé Nifenecker)

    5) Avez-vous vraiment pris soin de lire leurs publications dans les revues scientifiques à comité de lecture ? Ou vous êtes vous contenté de commentaires dans la presse ? Philippe Bihouix a-t-il lu l’étude « The Future of Solar » du MIT réalisé par une large équipe d’experts ? Le contenu de ce rapport est en totale contradiction avec les affirmations de P Bihouix dans un livre grand public et non peer-reviewed.

    6) L’ADEME a démontré par A+B la faisabilité pour toute la France. Ce qui est possible dans une région est possible dans d’autres.

    7) Réponse : nous entrons dans une ère de très grande abondance énergétique, la Solar Electron Economy. Les questions que vous posez ont dont un intérêt pour des discussions philosophiques de salon (en France il y a des gens qui aiment cela, et tant mieux, surtout dans le milieu des peakoilers qui broient du noir à longueur de journées)

    8) et 9) Débats idéologiques s’inscrivant dans une logique dont la motivation est principalement anti-capitaliste. Cf point 7.

  • Merci pour vos réponses. Voici les miennes :
    1) Le nucléaire n’a nullement besoin de centrales thermiques à flamme : avec plus de centrales nucléaire on n’aurait pas du tout besoin de gaz en pointe. Évidemment ce serait financièrement peu intéressant mais ce n’est pas un problème technique. On peut aussi associer éolien et nucléaire.
    2) Il n’existe pas de consensus sur la manière de calculer le taux de retour Énergétique, aussi les résultats diffèrent beaucoup selon les études. J’ai renoncé à faire une synthèse et des moyennes des calculs de différents auteurs tant les estimations divergent. D’après l’étude que vous citez, le taux de retour énergétique du photovoltaïque est de 2,41 alors qu’il faudrait au moins 5 pour que ce soit viable (page 35) , ce n’est qu’avec un tour de passe-passe qu’il est présenté à 7-8, toujours loin derrière l’éolien, l’hydroélectricité et le nucléaire
    Ref : – Marco Raugei , Enrica Leccisi, « A comprehensive assessment of the energy performance of the full range of electricity generation technologies deployed in the United Kingdom », Energy Policy Volume 90, March 2016, Pages 46–59, doi:10.1016/j.enpol.2015.12.011 ) .
    – D. Weißbach, G. Ruprecht, A. Huke, K. Czerski, S. Gottlieb, A. Hussein,
    “Energy intensities, EROIs (energy returned on invested), and energy payback times of
    electricity generating power plants” , Energy Volume 52, 1 April 2013, Pages 210–221 ,
    http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2013.01.029
    3) la combinaison wind water sun peut produire 100% de l’électricité à condition que la géographie permette que la composante Water soit suffisante, c’est la seule des 3 dont on maitrise correctement la production. Tous les pays n’ont pas la chance d’avoir une géographie adaptée à l’hydroélectricité.
    4) le chiffre de 15% d’une augmentation de la demande d’électricité pour un passage de l’intégralité du parc automobile au tout électrique me parait faible, mais j’aimerai lire l’étude que vous citez si vous me donnez son adresse web. Quoiqu’il en soit, même 15% cela correspond bien à une augmentation dont il faut tenir compte. Mais il faut rajouter les autres usages du pétrole et du gaz que ceux liés à la production d’électricité et au transport : chauffage, agriculture, industrie..
    5) Le projet wind water sun de Stanford University n’est à ma connaissance pas argumenté et chiffré , contrairement à des scénarios que vous connaissez comme negawatt, negatep, ancre, greenpeace, ademe… qui n’arrivent aucunement à la conclusion qu’il soit possible de se passer des fossiles et du nucléaire, à moins d’une réduction drastique de la consommation. A propos de Wind Water sun de stanford , Philippe Bihouix [auteur de l’age des low tech] écrit que le leader du projet, « MJacobson n’a manifestement jamais mis les pieds dans une usine, et ne sait pas qu’il faut aussi de l’acier, du ciment, des résines polyuréthanes, des terres rares et du cuivre, des
    bateaux et des grues, entre autres, pour fabriquer et installer une belle éolienne propre ».
    6) Non, ce qui est possible dans une région ne l’est pas forcément dans une autre : la densité de population et la géographie sont fondamentales.
    7) Interrogeons-nous sur sur les croissances économique et démographique liées à la consommation d’énergie. Peut on croitre sans une énergie croissante? Peut on décroitre?
    8) https://www.reporterre.net/Les-energies-renouvelables-entretiennent-le-mythe-de-l-abondance-energetique
    9) https://reporterre.net/La-croissance-verte-est-une-mystification-absolue

    Cordialement

  • J’ajoute que le géant ENGIE (ex GDF-Suez), va publier prochaînement une étude démontrant que le 100% renouvelable est possible dans une région française. Ce qui est possible dans une région peut l’être dans d’autres. #Décentralisation.

    La tribune du 9 juin 2016: « (…) L’horizon choisi est 2030, « ce qui est assez long changer radicalement et suffisamment court pour constituer un horizon industriel ». D’ailleurs, Thierry Lepercq annonce la sortie prochaine d’une étude réalisée sur une région française et démontrant la faisabilité à cet horizon d’un mix 100% énergies renouvelables, sur la base d’une approche à la fois industrielle, économique et financière. »
    http://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/energie-environnement/energie-innover-pour-ne-pas-etre-uberise-577649.html

  • Réponse à Bertrand C.

    1) Le parc électro-nucléaire français est actuellement assisté d’un parc de centrale thermiques à flamme (combustibles fossiles) : https://www.edf.fr/sites/default/files/contrib/groupe-edf/producteur-industriel/thermique/NoteInfo-EnergieThermique-2015.pdf
    Donc non, ce n’est pas « préférer des rejets de CO2 à des déchets nucléaires »

    2) Ce que vous affirmez à propos du taux de retour du solaire PV est faux.
    Démonstration page 35: http://www.fondation-nicolas-hulot.org/sites/default/files/publications/151112_ela5_solaire_photovoltaique.pdf

    3) La combinaison Wind Water Sun peut remplacer les centrales thermiques (à flamme ou nucléaire). Le Portugal le démontre très concrètement. Il convient d’adopter une approche holistique, symbiotique, synergique. Raisonner en isolant l’éolien, tout seul, a peu d’intérêt.

    4) Le passage du parc automobile français au 100% électrique n’entrainera une hausse de la demande électrique que de 15%, comme l’on souligné Hervé Nifenecker et Frédéric Livet de l’association sauvons le climat. Comme indiqué dans l’article des chercheurs de Stanford University estiment que la France peut répondre à 100% de ses besoins énergétiques (y compris transport et chaleur) uniquement avec le trio Wind Water Sun. Autrement dit sans aucune combustion, pas même celle de la biomasse (source d’émissions polluantes, dont notamment le carbone-suie).

  • 1) « Un bon socle de centrales à gaz garantira une stabilité du réseau : les centrales nucléaires, qui sont beaucoup moins flexibles, ne sont pas indispensables. » Admettons mais c’est préférer des rejets de CO2 à des déchets nucléaires, un choix discutable.
    2) Attention aux Taux de Retour Énergétique du photovoltaïque : il faut à peu près autant d’énergie pour les fabriquer que ce qu’ils vont produire au cours de leur vie, donc pas d’intérêt actuellement sauf sites isolés.
    3) Sans système de stockage, l’éolien vient en plus et non à la place des autres moyens de production. Le stockage par méthanation est une technologie nouvelle encore jamais expérimentée à grande échelle. Le stockage par STEP nécessite des lieux adaptés.
    4) L’électricité ne représente que 22% de la consommation d’énergie française, 18% dans le monde. Si on veut sortir des énergies fossiles polluantes il faudra davantage d’électricité : les véhicules électriques sont plus performants que ceux à pétrole mais s’ils se généralisent il faudra quand même produire davantage d’électricité. De même remplacer des systèmes de chauffage fossiles par des pompes à chaleur nécessitera plus d’électricité. Et utiliser du bois pour produire de l’électricité ne permet plus d’avoir ce bois pour se chauffer. Le problème de l’énergie doit être vu de manière globale et pas seulement sous l’angle de l’électricité.


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