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RÉSUMÉ
Au milieu de notre siècle, les besoins mondiaux d'énergie dépasseront 100 000 TWh/an. Toutes les autres sources étant limitées, les énergies intermittentes, principalement solaires et éoliennes, devront fournir 50 000 TWh/an, essentiellement sous forme d'électricité. Le stockage sur une vingtaine d'heures d'une partie de cette énergie sera indispensable. Le stockage d'énergie par STEP, c'est-à-dire par pompage-turbinage entre deux grands réservoirs d'eau dénivelés, semble la meilleure solution. La capacité des 400 STEP existantes est déjà de 150 GW, elles sont la plupart du temps installées entre deux lacs artificiels de montagne. Les besoins futurs dépassant 2 000 GW, des STEP marines utilisant l'eau de mer seront également nécessaires, notamment dans les régions peu montagneuses. Les solutions associées sont analysées, ainsi que leur application probable en France.
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-
François LEMPÉRIÈRE : Président HydroCoop, Association Internationale pour l'échange d'informations sur les barrages
INTRODUCTION
Domaine : stockage d'énergie
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : travaux maritimes, travaux souterrains, turbines et pompes
Domaines d'application : stockage d'énergies pour assurer les pointes de consommation, intégration des énergies intermittentes
Principaux acteurs français : Alstom
Pôles de compétitivité :
Centres de compétence :
Industriel :
Autres acteurs dans le monde : Japon
Contact : [email protected]
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5. Avenir des STEP en France
L'hypothèse la plus usuelle est une utilisation globale d'énergie à peu près stable mais une augmentation de la part utilisée sous forme d'électricité de 1 % par an, ce qui conduirait au milieu du siècle à 600 TWh/an de consommation électrique.
Une augmentation de la part d'énergie renouvelable est généralement souhaitée, l'incertitude portant sur son importance et sur la part de l'énergie nucléaire. La part souhaitable d'énergies fossiles devrait être au maximum de 10 %, avec peut-être un stockage partiel de CO2 .
Une réduction de la part du nucléaire est vraisemblable. Les énergies renouvelables comporteraient l'hydraulique classique pour 50 TWh/an, l'énergie éolienne à terre et offshore, l'énergie solaire, l'énergie des usines marémotrices dont le potentiel à un prix très acceptable est de 100 TWh, et une part non négligeable de biomasse et de géothermie. On peut aussi envisager 10 % de courant importé d'Afrique du Nord. Deux scénarios plausibles peuvent par exemple s'envisager en 2050 pour 600 TWh/an et une part très différente du nucléaire (voir tableau 1).
L'énergie intermittente peut donc atteindre 200 à 300 TWh/an et représenter au milieu du siècle 30 à 50 % de la production électrique.
L'énergie éolienne sera sans doute la plus importante avec l'avantage d'une production accrue en hiver. Par contre, l'énergie solaire, très prometteuse par exemple en Afrique, est d'un intérêt limité en France, l'ensoleillement étant modeste dans le Nord et partout faible en hiver.
Les usines marémotrices ont un potentiel indiscutable de plus de 100 TWh/an, un coût au kWh inférieur à celui de l'éolien offshore et des impacts plus positifs que négatifs. Ce potentiel a été oublié pour diverses raisons. Il serait surprenant qu'il le soit encore très longtemps. Cette énergie est très prévisible mais a une double intermittence ; au cours de chaque demi-marée, de 6 heures, et par différence entre les marées de vive eau et les marées de morte eau, de 15 jours, nécessitant 2 jours de stockage de production moyenne qui peut être associée au stockage d'autres énergies.
Les...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Énergies alternatives. - Publication Omnisciences ECRIN (2007).
-
(2) - Renewable energy. - EREC, nov. 2008.
-
(3) - World atlas. - Hydropower and Dams (2010).
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(4) - Saisons et climats. - Baland.
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(5) - Renewable energy in Europe. - EREC (2004).
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(6) - L'état du monde. - Capital hors série (2009).
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(7) - Atlas eco. - Nouvel Observateur (2011).
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