A propos des énergies renouvelables

Publié le par François Cordelle

A propos des énergies renouvelables

Les énergies renouvelables que met à notre disposition la nature ont pour origine le soleil, et sont donc « éternels », mais variables en intensité et dans le temps. Ces énergies sont des énergies « de flux », c'est-à-dire que si elles sont éternelles, elles ne le sont que dans la limite de la valeur de ce flux, un peu comme l'énergie hydraulique des cours d'eau, qui ne peuvent donner à un moment donné plus que ce que les conditions atmosphériques donnent dans le bassin versant. Elles ont toutes un caractère plus ou moins aléatoire selon chaque cas particulier.

 

Par rayonnement direct, cette énergie peut être captée sous forme de chaleur ou d'électricité au moyen de panneaux photovoltaïques (PPV)

  • Sous forme de chaleur, son utilisation est particulièrement bien adaptée à un usage local, pour le chauffage des locaux ou de l'eau, d'une manière très décentralisée, permettant un certain stockage pour assurer les pointes de consommation.
  • Les PPV , qui livrent du courant continu, peuvent utiliser des batteries pour un usage purement local ; l'installation est un peu plus compliquée si on veut la raccorder au réseau électrique français, qui est en courant alternatif.
  • Quels que soient ces captages de l'énergie, ils sont particulièrement adaptés à des situations isolées, îles en mer, zones désertiques,...

 

L'énergie solaire peut aussi être captée directement sous forme d'énergie mécanique, sans passer par l'intermédiaire de la chaleur par le cycle de l'eau ; je rappelle que pour produire 1 kWh électrique, il faut donner 3 ou 4 fois plus de kWh thermiques, d'où l'intérêt de ne pas passer par la chaleur.

En baignant la surface de la Terre (océans et terres émergées), le soleil évapore les eaux de surface, qui humidifient l'atmosphère et forment des nuages ; ces nuages retombent en pluie, neige ou grêle, notamment sur les terres et en particulier sur des montagnes ; la topographie joue un rôle important de collecte des eaux, qui peuvent alors être utilisées dans des aménagements hydroélectriques. Remercions en passant la nature, qui a été généreuse en donnant à l'humanité, à la fois l'élévation de la vapeur d'eau en altitude, le système de concentration dans les bassins versants, sans oublier le relief, sans lequel rien n'aurait pu être fait.

L'énergie hydroélectrique est particulièrement intéressante en ce qu'elle concentre en des régions géographiquement bien limitées, une très grande partie de l'énergie solaire qui, elle, est répartie sur toute la surface de la Terre ; d'autre part, il est souvent possible en réalisant des barrages, de créer des réservoirs parfois très importants, capables de stocker l'eau d'une année sur l'autre, permettant de pallier les inconvénients d'années particulièrement sèches. Enfin, les groupes turboalternateurs hydrauliques sont capables de délivrer en cas de besoin, des puissances très importantes presque instantanément, ce qui est précieux en cas d'incidents sur les machines ou le réseau.

Avec ses grands châteaux d'eau que sont les Alpes, les Pyrénées et le Massif Central, la France dispose d'un capital précieux pour garantir la fourniture d'électricité. Il n'est malheureusement plus possible d'espérer augmenter la production actuelle d'hydroélectricité car les sites sont pratiquement tous utilisés, mais des aménagements peuvent être envisagés pour accroître encore les possibilités de fournir de la puissance (suréquipements de centrales, station de transfert par pompage). C'est l'importance du parc de centrales hydrauliques d'EDF qui permet, grâce au réseau de lignes de transport d'électricité, de garantir la satisfaction de la demande de sa clientèle.

Nous devons en outre au soleil et à la lune, le phénomène des marées, dont une caractéristique importante est que l'énergie qu'on peut en tirer est parfaitement prévisible, en quantité et dans le temps.

Le soleil est également responsable des vents, corollaire des nuages, qui depuis bien longtemps et partout, ont fait tourner des moulins à vent.

L'énergie éolienne, si elle n'est pas négligeable, a malheureusement bien des défauts ; elle est totalement aléatoire : la météo peut donner une tendance, mais jamais quelque chose de précis ; le vent peut tomber en quelques heures, avoir des rafales très brutales en cas d'orage. Le fonctionnement n'est permis que dans une plage de vitesses réduite (ni trop faible, ni trop fort). En définitive, l'éolienne doit être prise « au fil du vent », mais avec des fluctuations imprévisibles beaucoup plus importantes que celles des usines hydrauliques « au fil de l'eau ». Elle marche quand il y a du vent : si on a besoin d'électricité tant mieux ; sinon, tant pis. Les danois payent souvent les suédois pour qu'ils acceptent de prendre leur excédant (ces derniers l'utilisent pour remplir leurs barrages par pompage).

Si la puissance d'un ensemble d'éoliennes se révèle incapable de satisfaire ce sur quoi on avait compté, il devient nécessaire alors d'avoir construit des générateurs capables de la même puissance, dont la durée d'utilisation sera très faible ; c'est ce que les allemands ont fait avec des centrales à charbon ou au lignite (en augmentant leurs rejets de CO²!).

Enfin, l'installation d'un grand nombre d'unités de relativement faible puissance fait courir le risque de déstabilisation des réseaux de transport (ce fut le cas le 4 novembre 2006 où le déclenchement imprévu d'une grosse ligne de transport en Allemagne a causé une panne de plusieurs jours du fait de deux importantes installations d'éoliennes dans le nord-est de l'Allemagne et en Espagne. La contribution des centrales hydrauliques française a heureusement permis de limiter la durée de la panne en restabilisant le réseau européen).

Enfin, si la biomasse peut apporter une certaine quantité d'énergie, il ne faut pas compter sur elle pour réduire les émissions de CO², car elle émet autant que les combustibles fossiles (voir La biomasse est-elle vraiment verte ?).

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