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RÉSUMÉ
La part d'électricité produite à partir de combustibles fossiles ou nucléaires, ressources épuisables, représente encore 80 % de la production totale. Et pourtant les ressources renouvelables, telles que le soleil, le vent, la houle, ou la biomasse, sont considérables et en mesure de subvenir à nos besoins en énergie. Cet article fait le point sur les évolutions de ces « filières nouvelles » et de leur potentiel énergétique et économique.
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Bernard MULTON : Agrégé de Génie Électrique - Docteur de l’Université de Paris 6 - Professeur des Universités de l’École Normale Supérieure de Cachan-Antenne de Bretagne
INTRODUCTION
L’électricité, forme propre de l’énergie par excellence, est aujourd’hui produite, à près de 80 % , grâce à la combustion des carburants fossiles ou de l’uranium 235 (fission nucléaire), ressources épuisables [D 3 900]. Elle contribue ainsi abondamment à la production de déchets nuisibles pour l’environnement. Les ressources énergétiques renouvelables sont pourtant considérables et parfaitement capables, à long terme, de satisfaire la majeure partie de nos besoins. Mais outre l’hydroélectricité, technologie parfaitement mature, les solutions de conversion des ressources renouvelables, que sont le soleil, le vent, la houle, la biomasse, etc., sont encore en phase de décollage industriel et ne représentent qu’une faible part dans le bilan global.
Après de nombreux soubresauts, les contraintes environnementales, le rapprochement de l’échéance d’épuisement des ressources fossiles et fissiles ainsi que les soucis d’indépendance énergétique conduisent depuis les années 1990 à un décollage significatif des filières de production d’électricité d’origine renouvelable, qualifiées de nouvelles, c’est-à-dire hors « grande hydroélectricité ».
Le présent article a pour objectif principal de faire prendre conscience, au lecteur, des évolutions des « filières nouvelles » ainsi que de leur potentiel énergétique et économique. Enfin, il est loin d’être exhaustif, notamment dans les domaines les plus émergents dans lesquels la « nature économique » n’a pas encore opéré de sélection.
Le lecteur trouvera en Sources renouvelables d’électricité- Des chiffres pour comparer des éléments de comparaison de ces différents types de source d’énergie.
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- Version archivée 1 de sept. 1994 par Françoise DENOYELLE
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3. Solaire photovoltaïque
La génération directe d’électricité à partir d’un rayonnement lumineux associée aux énormes ressources énergétiques solaires constitue, à long terme, l’un des principes les plus prometteur de production d’énergie électrique. La conversion photovoltaïque est statique, elle offre un total silence de fonctionnement et permet d’envisager une très grande fiabilité. Enfin, elle se prête extrêmement bien à une forte décentralisation en exploitant directement les surfaces de toitures des bâtiments.
Les cellules au silicium cristallin (près de 84 % de la production 2001) ont un rendement de 12 à 16 %, soit avec une valeur typique de 12 %, un mètre carré recevant 1 kW peut délivrer 120 W électriques. Bien que leur prix ait considérablement chuté (cf. figure 6), elles sont encore chères et il faut soit un ensoleillement important pour arriver à un coût acceptable, soit un éloignement important du réseau ou encore de fortes subventions.
Des dispositifs à concentration du rayonnement et multijonctions permettent d’envisager des rendements futurs d’environ 40 % et bien d’autres technologies, notamment en couches minces, se développent et émergent. Ajoutons enfin que la technologie en silicium amorphe, dont les rendements sont de l’ordre de 6 à 8 %, est également attractive (environ 9 % du marché en 2001).
Les objectifs sont avant tout économiques et le rendement n’est pas nécessairement la priorité. Un faible rendement...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MULTON (B.) - Ressources énergétiques et consommation humaine d’énergie. - Techniques de l’Ingénieur Traité ? D 3 900 À paraître.
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(2) - * - Proposition de directive du parlement européen et du conseil. Relative à la promotion de l’électricité produite à partir de sources d’énergie renouvelables sur le marché intérieur de l’électricité (2000).
-
(3) - * - Rapport du Ministère des Finances et de l’Industrie, « Programmation pluriannuelle des investissements de production élec- trique », président de la commission J.M. CHARPIN, 29 janv. 2002.
-
(4) - * - EurObserv’ER, Le baromètre d’hydroélectricité : 20 % de la production d’électricité mondiale, revue Systèmes Solaires, no 140, déc. 2000.
-
(5) - * - Caddet Renewable Energy, « Small-scale Hydro within a Municipal Water Supply System », Technical Brochure, no 130, mars 2000.
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