Changements Climatiques

Les changements du monde par le climat

Desertec : le solaire international

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Résumé : produire de l’électricité avec le soleil du Sahara pour le Nord de l’Afrique et l’Europe  : une potentielle bonne idée.

Un groupe d’une douzaine d’entreprises principalement allemandes, dans le cadre de la fondation DESERTEC, vient de lancer un bureau d’étude chargé  d’analyser la faisabilité d’un projet de production d’énergies renouvelable gigantesque. Le principe est relativement simple : capter l’énergie du soleil du Sahara par de nombreuses unités de production thermo-dynamiques afin de produire de l’électricité, utilisée à la fois dans les pays producteurs et en Europe.

Le solaire thermo-dynamique ou solaire à concentration (à ne pas confondre avec le solaire thermique et le solaire photovoltaïque) permet de convertir l’énergie thermique du soleil en électricité. La lumière du soleil reflétée sur un miroir est transférée vers un liquide (dit « caloporteur »), qui récupère la chaleur, puis celle-ci est utilisée pour faire bouillir de l’eau afin de faire tourner un alternateur (production classique d’électricité). L’avantage majeur de cette technologie est qu’elle permet de stocker l’énergie afin d’assurer la continuité de la production, que ce soit le jour ou la nuit ou pour s’adapter à la demande (en base, ou en pic de consommation). La production peut également être adaptée soit à l’export (haute tension), soit à la consommation locale (basse tension).

Eléménts d’après le livre blanc du projet

Chaque kilomètre carré carré peut permettre de produire jusqu’à 250 GWh d’électrcitié par an en utilisant le solaire à concentration (p29). Irradiance proposée de 2400 kWh/m²/an, de plus1km² = 1000*1000 = 1O^6 m². Donc l’énergie primaire disponible par km² est de : 2400.10^6 = 2,4.10^9 kWh/an = 2 400 GWh/an. Le rendement de la technologie suggéré par les chiffres cités est de : 250/2400= 10,4%. (mais à la rigueur le rendement technique est sans véritable importance, puisque la ressource est inépuisable).

En prenant en compte les courbes d’apprentissages,  le solaire à concentration aurait un potentiel technique global de 630 000 TWh/an à long terme.

Le solaire à concentration, en service au Etats-Unis et en Espagne, serait compétitif avec la production d’électricité à partir de pétrole dès que le prix du baril atteint 50$ ; les perspectives d’amélioration pourrait faire descendre le seuil de rentabilité à l’équivalent de 25$ le baril.

La production de solaire à concentration peut être couplée à la production d’eau potable par désalinisation, ce qui permettrait de satisfaire une demande croissante dans les pays du nord de l’Afrique et du moyen-orient.

Les pertes sur réseau, du fait du transport très haute tension sur 3000 km, sont supposées être de 10%.

L’argumentaire développé repose sur la diversification du mix énergétique ; le scénario repose sur une forte réduction de la production d’électricité à partir de pétrole ou charbon, une suppression de la production d’origine nucléaire à partir de 2040, un réduction de la demande globale en Europe mais une forte augmentation de la demande d’électricité en Afrique du Nord. Dans ces conditions, le système pourrait permettre de satisfaire 15% de la demande électrique de l’Europe  en 2050 (attention, 15% de la demande électrique, ce n’est pas 15% de la demande d’énergie, comme cela a pu être écrit par de nombreux journalistes). Le coût de production serait très faible, de l’ordre de 5 c€/kWh.

Quelques commentaires

  • De l’intérêt du projet

Comme cela est suggéré dans le livre blanc, l’intérêt d’un tel projet est qu’il permet d’approvisioner l’Europe avec une électricité stockable… Ainsi, la constitution d’un système totalement approvisionné par des énergies renouvelables est facilitée : les énergies alternatives (éolien, solaire photovoltaïque, hydrolique au fil de l’eau) peuvent être facilement complétées par des énergies plus facilement stockables (biomasse, hydraulique en barrage, solaire thermo-dynamique).

Cette perspective technologique est une garantie de plus quant à la faisabilité d’un système électrique reposant totalement (ou presque) sur des renouvelables. On peut cependant s’interroger quant à son intérêt puisqu’il a été montré que cela était déjà faisable, à partir d’énergies renouvelables locales (expérience kombikraftwerk en Allemagne).

Une question essentielle pour comprendre l’intérêt du projet pour l’Europe serait donc : quelle est la part nécessaire d’énergie stockable nécessaire pour permettre au système électrique renouvelable d’être viable ? quelle proportion peut être assurée avec les ressources locales ?

La réponse n’est surement pas aisée à apporter ; elle dépend largement de  l’évolution de la demande, en quantité mais aussi en qualité (développement des réseaux électriques intelligents), des investissements réalisés dans les renouvelables locales…

  • Potentiel géophysique et rentabilité économique

Le potentiel physique de production énergétique massive à partir de l’énergie solaire est effectivement gigantesque (cela ne fait pas débat : nous consommons, toutes énergies confondues, de l’ordre de 1/10 000 de ce que la Terre reçoit par an). Toute la question est donc celle de la rentabilité économique. Il semblerait que la perspective de réduction des coûts de production soit réelle. Mais au-delà de l’analyse de premier ordre, si on prend en compte le renchérissement du pétrole et autres matières fossiles, si on prend en compte le caractère destabilisateur dans les relations internationales des dépendances en énergie fossile, si on prend en compte les impacts sur l’environnement, il semble raisonnable qu’un tel projet soit rentable.

  • Le bénéfice des pays producteurs ?

Il semble que les pays producteurs pourront bénéficier du système, avec un production énergétique et une production d’eau potable.

Mais il est frappant que seule l’Afrique du Nord bénéficie du système… encore une fois, on dirait bien que l’Afrique subsaharienne est totalement oubliée… alors même que c’est elle qui a les besoins les plus importants et pour des motifs les plus valables ! Clairement, cette conception d’une production énergétique uniquement autours de la Méditerranée est difficilement acceptable en termes d’équité.

  • Dépendance et effet réseau

La répartition des unités de production entre de nombreux pays permet d’éviter une totale dépendance à un pays ou bien que l’instabilité politique ne soit un danger majeur. Cependant, la constitution d’un si gros réseau est une faiblesse intrinsèque : à l’image des gazoducs et oléoducs actuels, ce réseau pourra faire l’objet d’attaques terroristes ou permettra à certains gouvernement d’exercer un chantage important.

On se situe dans une dynamique totalement inverse de la philosophie pronée par H. Sheer (député Allemand, promoteur des énergies renouvelables), qui cherche à décentraliser totalement la production et de la rapprocher le plus possible de la consommation afin d’assurer « l’autonomie » énergétique à toute échelle.

Premières conclusions

Un projet réaliste, qui offre donne un élan supplémentaire aux renouvelables, en ce qu’il les crédibilise. Une analyse plus détaillée des données chiffrées serait nécessaire pour avoir un point de vue sur la rentabilité économique du scénario proposé.

Un point faible majeur : l’oubli de l’Afrique subsaharienne…

Ce projet lance-t-il l’affrontement de deux philosophies autours des renouvelables (production locale, délocalisée)  ? Peut-être, mais il n’est pas dit que les deux philosophies ne soient pas complémentaires. Mixer production locale et production internationale est peut-être une combinaison particulièrement stable au plan politique, énergétique… et si elle est bien pensée, potentiellement source d’équité internationale.

Le projet est donc très politique ; d’ailleurs, le livre blanc met effectivement l’accent sur la nécessit de l’organisation d’un cadre politique. Ce  réalisme est un bon point de départ.

Written by ToM

14 juillet 2009 à 18 h 13 mi

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