Les enjeux de l’énergieLes enjeux de l’énergie

Ressources

Offre

Risques

Climat

DemandeEau

Serge Durand18 avril 2012

L’énergie veut son ‘’triple A’’ !!!!!

AbordableAbordable AcceptableAcceptable

AbondanteAbondante

Demande en énergiex2 en 2050 x4 en 2100

1.5 milliards d’habitants n’ont pas accès à l’électricité

Ressources fossiles

Prix du baril Peak oil

Réchauffement climatique

+2°c à +6°c en 2100

-100 -50 0 +50 +100 +150

1

2

3

4

5

6

T °c

Évolution CO2

en 2100

‘’Désaccords’’ de Durban (11-12-2011)

Les pays en développement en sont exonérés ( Chine, Inde, Brésil)

Les Etats-Unis ne le ratifieront pas

Le Canada, le Japon et la Russie ne souhaitent pas s’engager…

L’Europe, toute seule !!!…

0€t CO2

50€t CO2

>200€t CO2

Réduction de la consommation

Accès à l’énergie

L’énergie est une question mondiale !

Le mix énergétique

Habitat

transport

Industrie

Usage Recyclage

Déchets

Chaleur

CO2

Matériaux

ProductionAdaptationOffre /demande

stockage

Prévision offre

Prévision demande

Smart Grids

Ressources

Efficacité énergétique

Electricité

Vecteurs

Hydrogène

Chaleur/froid

Carburants

Une énergie propre…Usage Recyclage

ProductionAdaptationOffre /demandeRessources

Vecteurs

Déchets

Chaleur

CO2

Matériaux

Economie et

exploitation durable

des ressources

(eau, matériaux, …)

Respect environnemental

terre, mers, lacs, rivières,

sous-sol, air

Bilan CO2

Construction, extraction,

exploitation,

démantèlement

Pollutions visuelles,

sonores, olfactives,

rayonnement

Maîtrise des risques

environnementaux et

sanitaires

Maîtrise des déchets

Le Mix de production (Monde)Le Mix de production (Monde)

GazPétrole Charbon

34%21%

25%

HydrauliqueNucléaireBiomasse SolaireEolien

< 1%2.2%6.4%10%

Fusion

Hydrogène?

VecteursVecteursUsageUsageProductionProduction

Nucléaire

Biomasse

Gaz

Charbon

Energies de la mer

Hydraulique

Solaire

Eolien

Gaz

Chaleur

Elec

78%

Pétroleétrole

Pétrole

H2

VecteursVecteursUsageUsageProductionProduction

Nucléaire

Biomasse

Gaz

Charbon

Energies de la mer

Hydraulique

Solaire

Eolien

Gaz

Chaleur

Elec

78%

Pétroleétrole

Pétrole

H2

VecteursVecteursUsageUsageProductionProduction

Nucléaire

Biomasse

Gaz

Charbon

Energies de la mer

Hydraulique

Solaire

Eolien

Gaz

Chaleur

Elec

Pétroleétrole

Pétrole

H2

Aujourd’hui15%de la

productionfrançaise

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

L’énergie parfaite, hélas, n’existe pas

Et en plus, on veut :

Qu’elle soit mature

Qu’elle assure notre indépendance énergétique

Qu’elle génère des emplois

Qu’elle ne modifie pas nos comportements

Etc…

Pétrole

Océans/Pôles

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

Pétrole40 ansPétrole40 ans

7 c€/kWh

Coût

Risques

Gaz

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

Gaz60 ansGaz60 ans

Gaz de schiste

Réseaux de distribution

USA : 3 c€/kWh

12 c€/kWh

Charbon

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

Charbon220 ansCharbon220 ans

7 c€/kWh

Une énergie abondante, mais polluante

USA 50%Chine 70%Inde 80%

Les enjeux du recyclage du CO2

Hydraulique

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

Moyen de stockage(STEP)

Ressources limitées

Hydraulique au fil de l’eau

6 c€/kWh

Energie des mers

Pas encore mature

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

La houle

Les courants

Les marées

La température

Beaucoup de projetsde démonstrateurs? c€/kWh

Biomasse

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

1G

2G 3G

? c€/kWh

Quid de la biomasse ?

Gen 1

Carburantsliquides

Coût environnemental

Utilisation des sols

‘’manger ou

rouler’’

Gen 3

W

H2gazéification

Gen 21400°c

07 08 09 10 11 12

67 GW

Solaire

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

0.5 €/Wc

5 €/Wc

Construire une filière française

Chine : 1000 g CO2 / WcFrance : 100 g CO2 / Wc

20 c€/kWhà 40 c€/kWh

Le solaire : une multitude de solutions

Photovoltaïque Thermique

Monocristallin

Polycristallin

HomojonctionHétérojonction

Couches minces

Organique

PV concentré

Miroirs de Fresnel

Miroirs paraboliques

Thermodynamique

Tour solaire

Le Graal : la ‘’Sun Belt’’

SOLAIRE - 17/04/2012 | 17:11 -

Solaire : le leade

r mondial Fir

st

Solar licen

cie 30 % de s

on

effectif

La litanie des faillites et autres

dégraissages se poursuit jour après jour

sur un secteur solaire en pleine

tourmente. Après SunPower lundi, c'est

ce mardi un autre américain, First Solar,

leader mondial des panneaux solaires à

couches minces, et deuxième producteur

en volume, qui

annonce 2000

licenciements et la fermeture de son

usine de Francfort en Allemagne.

Q-Cells, le champion allemand du

solaire, dépose à son tour le bilan

Et de quatre ! Après Solon, Solarhybrid, et

Solar Millennium, un quatrième spécialiste

allemand de l'énergie solaire a annoncé hier

son dépôt de bilan. Il doit être officialisé

aujourd'hui au tribunal administratif de

Dessau.

Du matériau au système

Matériau silicium

Cellules solaires

Modules solaires

Certification modules, systèmes

Systèmes photovoltaïques

Mobilité solaire

Systèmes électriques intelligents

Eolien

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

Eolien off-shore

8 c€/kWh

240 GW de puissance installée dans le monde

Mais, efficacité < 20%

15 c€/kWh

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

NucléaireFission

5 c€/kWh

Fukushima 11-03-11

60 centrales en construction

50 pays ont ou veulent le nucléaire

Il faut une gouvernance mondiale de la sûreté !!!

Acceptabilité sociétale

Extension de la durée de vie

Les générations de réacteurs nucléaires

Extension de la durée de vie

440 réacteurs dans le monde 58 réacteurs en France 78% de notre électricité

Gen 2

1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070

Consommation uraniumConsommation uranium

SûretéSûreté

Production de déchetsProduction de déchets

Résistance à la proliférationRésistance à la prolifération

Durée de vie

Disponibilité

Gen 3

- 15%

- 20%

+ 20%

Gen 4

: 100

: 1000

+ 20%

Disponible Pérenne

Zéro Risque

Acceptable

Zérodéchet

Sans CO2

Faible Coût

Stockable

NucléaireFusion On disait en 1980 :

‘’Ce sera prêt dans 50 ans...’’

‘’Je ne pense pas qu’on puisseextraire de l’énergie de l’atome’’

Albert Einstein 1933

? c€/kWh

ITER

Nos forces

Matériaux et technologies

NucléaireFissionFusion

Stockage

BatteriesHydrogèneHydraulique

Solaire PV, CPVCSPThermique

Biomasse

2G3G

Smart grids

EfficacitéénergétiqueTertiaireTransportIndustrie

Electricité

33%67% (F:89%)(F:11%)

Carbonée Non carbonée

Applications industrielles

Electricité et hydrogène : des vecteurs ‘’propres’’ ?

Hydrogène

100%vaporeformage

Electrolyse HT

Non carbonée

Le stockage d’énergie

10

100

1000

1 heure 1 jour 1 mois 1 an

MW

Hydrogène

Station

Transfert

Energie

Pompage

Batteries

Aircomp

Système batterie (250kg, 150 litres)

Calculateur(BMS)

Capteurs

Boîtier de jonction

"Service plug"Carter

Matériaux

Électrodes

Cellule

Module

Assemblage des modules

Exemple : Batterie Lithium-ion

Des “Smart Grids” aux “Smart cities” ?

56 % de l’énergie produite est perdue en chaleur

SC

IEN

CE

Knowledge Market

Research

EducationTechnology

Foster the trianglestronger together

Fill the Gap

KIC InnoEnergy

Conclusion

Économiser l’énergieEn utilisant la technologie et l’éducation

Trouver le meilleur compromis énergétiqueOptimiser les sources d’énergies en tenant compte des spécificités de chaque pays et des conditions économiques

Utiliser toutes les énergiesLe problème n’est pas de trouver la meilleure source d’énergie mais de les utiliser toutes pour satisfaire les besoins

Amplifier les recherchesPour diminuer le coût de l’énergie, diminuer la consommation, augmenter les rendements et trouver des moyens plus efficaces et moins chers pour la stocker

Mener des politiques publiques pertinentes Pas de Stop and Go, prise en compte de l’emploi, etc…

Merci