Conférence NetExplo, Unesco, 16 mars 2012
Au délà de la polémique entre le nucléaire et les énergies renouvelables, une réflexion sur la combinaison des énergies dans un MIX global alimentant en électricité une grille intelligente (smart grid).
L'avenir de l'énergétique repose sur un mariage avec le numérique. Un partage de l'électricité en P2P devient possible, grâce à des smart grids, réseaux de distribution intelligents capable de s'adapter à l'offre de production d'énergies renouvelables et à la demande des entreprises et des consommateurs. Une voie nouvelle s'ouvre vers la démocratie énergétique et l'écomobilité.
Résumé de la conférence
Nos sociétés sont irriguées par trois flux fondamentaux : les flux d’énergie, les flux d’informations et les flux financiers.
Leurs évolutions ont divergé au cours des 30 dernières années
Les flux d’énergie, compte tenude la consommation des combustibles fossiles, ont produit un excès de CO2 et contribué au réchauffement planétaire.
Les flux d’information avec l’explosion d’internet ont contribué à la croissance et au développement sociétal, mais ont également conduit à une forme d’infopollution et d’infobésité.
Quant aux flux financiers, mal contrôlés, ils ont conduit à la « bulle financière » dont l’explosion a contribuée en grande partie à la crise actuelle.
En France, la surconsommation de gaz et de pétrole liée à l’accroissement de leur prix, crée une situation de plus en plus difficile à surmonter pour les ménages, les entreprises ainsi que des conditions dangereuses pour l’environnement.
La surconsommation d’électricité (chaque nouveau logement en France est construit avec des radiateursélectriques) voit une envolée des prix au compteur et l’apparition de ce que l’on pourrait appeler des « surendettés énergétiques » : des ménages placé dans l’incapacité de payer leur note énergétique.
Changeons de mode de vie par la responsabilisation des citoyens
Nous pouvons construire ensemble une nouvelle société.
Le mariage de la mécanique et de l’énergétique a conduit à l’automobile et à l’automobilité. La capacité de conquérir l’espace et le temps en se déplaçant à sa guise avec les biens et les personnes que l’on souhaite transporter.
Le mariage du numérique et des télécommunications a conduit à l’infomobilité grâce au Smartphone, l’équivalent métaphorique de l’automobile, puisque nous pouvons créer, recevoir, échanger de l’information selon notre bon vouloir.
Ces formes de libération et de responsabilisation pourraient elle s’appliquer à l’énergie, en conduisant vers l’écomobilité ?
Le chemin sera long et difficile. Car en France, par rapport à l’énergie, nous sommes des usagers, dominés, passifs et assistés.
L’industrie pétrolière déclare : « payez à la pompe on s’occupe du reste".
Et l’industrie nucléaire : « payez au compteur le reste est notre affaire » (investissements, sécurité, distribution, enfouissement des déchets…).
Il n’existe donc aucune initiative individuelle. Il n’y a pas de démocratie énergétique.
Il nous faut faire la révolution conviviale de l’écomobilité.
Comment ?
Trois mots résument cette approche : échange, partage, solidarité.
Ce qui est désormais possible grâce au mariage de l’énergétique et du numérique.
Voici les bases de cette approche :
-Nous devons mettre en œuvre une approche systémique de l’énergie.
-Penser en termes de combinaison, de matrice multimodale. Alors qu’aujourd’hui politiques et industriels ne raisonnent qu’en terme de filières et de centrales.
-L’avenir reposera sur la combinaison suivante :
Les 3E + le MIX + la Smart Grid permettant une distribution intelligente de l’électricité, l’adaptation à
l’offre, à la demande et l’autorégulation.
Les 3E signifient :
Economies d’énergie.
Efficacité des moteurs.
Energies renouvelables.
Mais de quelles énergies renouvelables s’agit-il ?
On peut en considérer douze formes interdépendantes :
Energie photovoltaïque, solaire thermique, l’éolien, l’hydrolien, l’hydroélectricité, la biomasse, le biogaz, les biocarburants de 3ème génération, la géothermie, l’ETM (énergie thermique des mers), les vagues, l’hydrogène et les piles à combustible
Ces 12 formes d’énergies renouvelables présentent trois problèmes
majeurs :
-Elles sont encore coûteuses pour la plupart,
-Dispersées
-Aléatoires (la production est discontinue, ce qui est le cas du soleil et du vent).
Pour affronter ces problèmes il nous faut modifier nos mentalités :
-Remplacer la notion de centrale par celle de dé-centrale.
-Ne pas considérer des filières parallèles ou opposées les unes aux autres.
-Mettre en œuvre une approche systémique : c’est le MIX énergétique.
-Coupler les énergies aléatoires (vent, soleil) avec des stocks permanents (hydroélectricité, géothermie, biomasse…).
-Enfin, promouvoir des solutions créatives, génératrices d’emplois et de croissance.
Le MIX est combiné avec les économies d’énergie, l’efficacité des moteurs et des process.
Ce sont des sources d’énergie « en creux » des « négawatts ».
L’importance dans la distribution c’est le Base Load. C’est à dire la fourniture continue d’électricité à la demande.
Pour les politiques et les grands industriels de l’énergie, les quatre moyens de produire du Base Load, c’est seulement le nucléaire, le charbon, le fuel, et l’hydro électricité.
La principale caractéristique du MIX est qu’il permet de combiner production et stockage.
Voici des exemples :
- Une éolienne peut produire de l’électricité et en même temps pomper de l’eau dans un réservoir en altitude. Si le vent diminue, l’eau redescend en faisant tourner des turbines pour produire de l’électricité.
- En Corse une centrale d’un nouveau type inaugurée en février 2012, couple une centrale solaire de 3600 m2 produisant de l’électricité pour réaliser l’électrolyse de l’eau, dans un réservoir derrière la centrale. Ce qui donne de l’hydrogène utilisé la nuit dans une pile à combustible pour produire 24h sur 24 de l’électricité pour 3500 foyers.
- Un puits canadien est un réservoir d’eau souterrain placé à quelques dizaines de mètres d’une
habitation. Il conserve une eau en permanence à 12°, été comme hiver. Lorsque l’hiver il fait -5° à l’extérieur, l’eau du puits canadien, arrivant à 12 ° dans la maison, permet de n’ajouter que 8° pour obtenir une température confortable de 20°. L’été s’il fait +30° dehors, l’eau à 12 ° servira pour la climatisation.
- Les véhicules électriques pourront servir de batteries mobiles sociétales.
En 2020 on prévoit en France un million de véhicules électriques. Chacun d’entre eux stocke 10 kilowatts, ce qui représente un potentiel de stockage de 10 gigawatts (l’équivalent de 10 réacteurs
nucléaires). Etant donné que toute voiture reste en stationnement 95% de son temps cette électricité stockée peut être recédée à la grille dans l’intérêt de tous.
Parmi d’autres exemples il convient de citer l’éolien.
Comparaison des productions :
Europe, fin 2011, 94.000 MW de production éolienne ; Chine 52.000 MW ; USA 44.000 MW ; Allemagne
38.000 MW ; Espagne 21.000 MW : France 6.600 MW.
Quand on sait qu’un réacteur nucléaire représente 1.000 MW, la Chine produit grâce au vent l’équivalent de 15 réacteurs nucléaires.
Le prix de l’électricité d’origine éolienne est compris entre 3 et 4 cts d’€ le KWh, compétitif avec le gaz à 4,5 cts €, le fuel 6,5 cts €, mais plus cher que l’électricité d’origine nucléaire : 2,8 cts € le KW/h.
Comme l'a montré un récent audit de la Cour des Comptes, si on intègre le coût en amont et en aval de la centrale, à savoir le transport et la sécurisation de l’uranium, la sécurité des centrales, les provisions pour leur démantèlement, le coût de l’enfouissement et de la sécurité des déchets nucléaires, le cout global de l’énergie nucléaire est plus élevé que celui de l'énergie d'origine éolienne.
Enfin il convient de citer les biocarburants de 3ème génération, l’hydrogène comme vecteur et moyen de stocker l’énergie solaire, les maisons et bâtiments à énergie positive.
Solutions pour l’avenir
La Smart Grid est le catalyseur du MIX
Elle permet la distribution et le stockage intelligent de l’électricité.
La combinaison des 3E et de la Smart Grid peut créer un Base Load de plusieurs Gigawatts d’électricité.
Prenons une analogie biologique :
notre corps possède une grille de production, de distribution et de stockage d’énergie autorégulée. Chaque cellule contient une centrale énergétique (mitochondrie) produisant le « fuel » universel de la vie, l’ATP (adénosine triphosphate) utilisé pour tout mouvement, tout effort.
Le stockage de l’énergie en excès se fait dans le glycogène du foie et dans les graisses.
Au contraire, dans nos société, on brûle tout on ne stocke rien, il n’y a pas d’autorégulation.
Les réseaux de distribution de l‘électricité sont passifs (RTE).
Mais tout change avec les nouveaux capteurs dont les prix baissent et une norme internationale (G3-PLC) qui permet de les connecter entre eux.
Ainsi la grille peut devenir intelligente : « un Internet de l’énergie ».
Conséquences
La Smart Grid, réseau intelligent :
-S’adapte aux productions et aux demandes des utilisateurs. Eté comme hiver, le jour comme la nuit.
-Elle est analogue à un système biologique autorégulé
-Elle permet de distribuer dans la grille tout type d’électricité provenant de production éolienne ou solaire photovoltaïque.
-Elle autorise tout type de stockage d’énergie, notamment dans les voitures électriques (VTG :
Vehicule-to-Grid), jouant le rôle de batteries mobiles.
Dans le monde, la Smart Grid prend son essor :
-L’Allemagne investit 36,5 milliards d’euros dans 3600 kms de Smart Grid avec Siemens.
-Aux Etats-Unis, le Président Obama a fait voter un budget de 260 milliards de $ pour une Smart Grid fédérale à l’horizon 2018.
-En Europe a été lancé en janvier 2012, GRID4EU rassemblant 6 pays sous l’égide d’ERDF (filiale d’EDF) et sous la direction de Michèle Bellon directrice d’ERDF.
Dans l’avenir nous allons vers le web symbiotique (Web 5.0), interface encore plus directe entre biologie, informatique et réseaux, assurant une co-régulation énergétique, comme celle qui se réalise dans le corps, mais au niveau des sociétés toutes entières.
Conclusion
Le titre de cet exposé comporte deux symboles : le Mox et le MIX
Le Mox est un combustible dangereux « pour faire bouillir » de l’eau (93 % d’uranium appauvri
et 7% de plutonium)
Le MIX est la solution d’avenir :
- Sortie progressive du nucléaire
- Création massive d’emplois
- Accélération de la croissance
- Responsabilisation des citoyens.
Mon équation pour l’avenir :
Ef = ECN + 3E + MIX + SG
Energie du futur = énergies classiques et nucléaires + économies d’énergie, efficacité énergétique, énergies renouvelables, combinées dans un MIX énergétique dont l’électricité produite est distribuée par une Smart Grid
C’est la voie vers la démocratie énergétique grâce à l’écomobilité et l’infomobilité.
Une nouvelle société du partage de l’énergie en P2P grâce à un internet de l’énergie.
Une révolution conviviale apportée par le mariage de l’énergie et du numérique.
Un autre avenir énergétique pour le monde.
Joël de Rosnay
Conseiller de la Présidente d’Universcience
(Cité des Sciences et de l’Industrie – Palais de la Découverte)
Président Exécutif de Biotics
International
Conseiller du Premier Ministre de la République de Maurice pour le Développement Durable
Membre du Conseil Scientifique de l’OPECST (Office Parlementaire d’Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques)