Apr 12, 2014

L’intermittence des sources d’énergies propres n’est pas un vrai problème.


Soyons bien clair, nous ne nous débarrasserons pas des énergies fossiles dans deux ou trois décennies. Dans cent ans, nous utiliserons encore du pétrole et du gaz. Le problème immédiat n’est pas de tenter d’éliminer les émissions de carbone à court-terme, mais de freiner leurs croissances.

Dans la lutte aux émissions de gaz à effet de serre, les détracteurs utilisent souvent l’intermittence des énergies éoliennes et solaires comme un argument de non-viabilité à long-terme.

Bien sûr ils ont raison. Dans le contexte actuel, toute demande excédentaire d’énergie doit être compensée par une nouvelle capacité de production modulable avec la demande. Dans 95% des cas, il s’agit encore d’énergie fossile.

Prenons un réseau qui à besoin d’une capacité supplémentaire de 100 Mégawatts. Déjà le problème se pose mal :

-        Installer une capacité nucléaire de 100 MW produira presque toujours sa pleine puissance, sans égard à la demande.
-        Installer 100 MW de capacité basée sur la combustion du gaz naturel offre une électricité complètement modulable et économiquement autosuffisante.
-        Installer 100 MW de capacité éolienne produira annuellement la moitié de l’électricité de l’installation au gaz, elle nécessitera des subventions importantes, et elle n’empêchera pas l’installation d’une unité de production thermique modulable avec la demande.

Bien sûr ils ont tord. L’objectif à court-terme n’est pas (et ne peut pas être) de devenir 100% propre et renouvelable. L’objectif premier est de stopper la croissance de la production d’énergie polluante et émettrice de gaz à effet de serre. Par la suite, il faudra gérer la décroissance des émissions de GES en étant réaliste et en admettant que dans cent ans nous brûlerons encore du carbone pour produire de l’énergie.

L’installation de 100 MW d’éolien se fera donc concurremment à l’installation d’une unité thermique de même capacité, mais elle ne réduira les émissions de GES de celle-ci que de 50%. Nous avons donc le problème suivant : Pour compenser la production de GES d’une nouvelle capacité de 100 MW, il faut 200 MW d’installations éoliennes subventionnées, plus une nouvelle centrale thermique de 100 MW qui ne fonctionnera qu’à 50% et qui exigera un prix plus élevé pour sa production; et une centrale existante qui elle aussi devra réduire sa production de 50%, avec ses propres exigences d’ajustement de prix.

Un problème d’argent. Cette démonstration démontre clairement que le problème de base n’est pas l’intermittence, mais le coût de production de l’énergie propre.

Dans une économie de marché, la valeur d’une source d’énergie intermittente serait d’environ 50% la valeur d’une source d’énergie modulable. Ainsi un réseau qui se fournirait principalement avec de l’électricité de source thermique à 6 cents par KWh achèterais abondamment de l’énergie éolienne à 3 c/KWh si elle était disponible. Après quelques années, jusqu’à 50% de l’énergie utilisé par le réseau serait de source éolienne, et la sous utilisation des installations thermiques porterait le prix de cette énergie à 7 ou 8 cents. La demande d’énergie primaire thermique diminuant, le prix du brut (gaz ou charbon) baisserait légèrement, contribuant à maintenir la rentabilité des centrales thermiques qui resteront toujours nécessaires. Au global, il y aurait une pression à la baisse sur le prix de l’électricité qui pourrait même se rendre aux consommateurs.

Ce modèle idéal semble farfelu? Le vent et le soleil étant gratuit, cela est réalisable. Par exemple, après leurs périodes d’amortissement, les éoliennes géantes pourraient fournir de l’électricité à 3 c/KWh, malheureusement leurs durées de vie ne soit pas calculées pour cela. Plusieurs autres solutions d’énergies propres en développement promettent d’atteindre cet objectif de coût de l’électricité. Celle qui va l’atteindre et qui va commercialiser son concept en premier va avoir une croissance mondiale exceptionnelle.

Et l’accumulation d’énergie? Le problème de l’accumulation de l’énergie est identique, pour être viable, il a besoin d’un modèle d’affaire réaliste.

Prenons le coût de production actuel des installations récentes d’énergie éolienne, environ 8 cents par KWh. Avec un système d’accumulation efficace à 80%, le coût de retour du kilowatt de base passe à 10 cents. Ajoutons 2 cents de frais d’opération pour le système d’accumulation d’énergie et un cent de profit pour chaque activités. Qui voudra de cette énergie à 14 c/KWh?

Ce ne sont pas les systèmes d’accumulation d’énergie qui sont inexistants, ce sont leurs rentabilités dans une économie de marché qui pose problème.

Les Français et les Suisses l’ont comprit depuis longtemps. Les installations nucléaires produisent aussi de l’énergie qui n’est pas modulée avec la demande. Dans ce cas, la production de base paie les frais et génère les profits désirés, mais il y a hors pointe une grande quantité d’énergie gratuite. (Nous reviendrons sur le concept d’énergie gratuite.) Ce surplus d’électricité est vendu à très petit prix aux barrages hydroélectriques qui ont des capacités de pompage. Par la suite, l’énergie accumulée est revendue au prix fort aux heures de pointes, sans besoin de subvention.

J’ai déjà présenté un modèle qui favorise la migration vers les énergies propres et leurs accumulations pour les ajuster à la demande :


Avec un coût de production de l’énergie éolienne de 2 à 3 c/KWh, il serait possible de vendre l’électricité le jour à 5-6 cents, et la nuit à 1 cent pour le stockage.

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Wind-Do will propose clean energy cheaper that fossil one.