ENERGIE
PERSPECTIVE ENERGETIQUE
Dans les médias, on oppose souvent ENERGIE et ELECTRICITE or la production d'électricité n'est qu'une partie de notre consommation d'énergie. En 2021, la France a consommé 467 TWh d'électricité, soit 467 000 GWh ou 467 000 000 MWh ou 467 000 000 000 KWh, celui que vous payez sur votre facture d'énergie. Donc 467 milliards de KWh !
En 2021, la France a consommé 67,2 millions de tonnes de produits pétrolier, dont 30,8 de gazole et 8,9 d'essence soit une sous total pour la branche transport de 39,7 millions de tonnes.
À 15°C, la masse volumique est en moyenne de 830 kg/m³ (830 kg pour 1 m³) pour le gazole et 745 kg/m³ pour les essences. Pour rappel et comparaison, l'eau a une masse volumique de 1 000 kg/m3. On a donc un poids de 0,83 kg pour un litre de gazole et de 0,75 kg pour un litre d'essence
L'énergie contenue dans l'essence est d'environ 33 660 000 joules par litre et 38 680 000 joules pour le gazole. Comme 1 KWh = 3 600 KJ ou 3 600 000 joules.
1L d'essence = 33 660 000 / 3 600 000 = 9,35 KWh
1L de gazole = 38 680 000 / 3 600 000 = 10,74 KWh
Donc 30,8 millions de tonnes de gazole = 30 800 000 tonnes = 30 800 000 000 de Kg = 37 108 433 735 litres = 398 544 578 314 KWh = 398 TWh
Donc 8,9 millions de tonnes d'essence = 8 900 000 tonnes = 8 900 000 000 de Kg = 11 866 666 667 litres = 110 953 333 336 KWh = 111 TWh
Un total pour le transport de 509 TWh à comparer au 467 TWh d'électricité ! Attention pour le transport l'électricité stockée dans une batterie est converti en énergie mécanique avec un rendement de 90%, alors que pour un moteur thermique l'énergie stockée dans le réservoir est convertie avec un rendement de l'ordre de 36% pour l'essence et de 42% pour le diesel.
Une batterie de ZOE dernière génération stocke 50 KWh, soit 50 x 0,90 = 45 KWh pour le déplacement. Avec un moyenne de 15 KWh pour 100 km cela donne une autonomie de 300 Km.
La capacité d'un réservoir de Renault CLIO 4 TCE est de 45 litres, soit 420,75 KWh, dont 420,75 x 0,36 = 151,47 KWh utilisable pour le déplacement. Avec une moyenne de 6L au 100km cela donne une autonomie de 750 Km, soit 20,2 KWh au 100.
Si on devait remplacer la consommation de l'essence et du gazole par de l'électricité, les 509 TWh nécessiteraient 398 x 0,42 + 111 x 0,36 soit 207 TWh d'électricité (en première approximation).
le 27/08/2023
COMMENT FONCTIONNE REELLEMENT LE MONDE
"Comment fonctionne réellement le Monde" est la traduction du titre d'un livre de Vaclav SMIL "How The World Really Works" dans lequel l'auteur s'efforce de décrire le monde en chiffres afin de mieux comprendre l'imbrication des énergies fossiles dans nos société.
"L'énergie fossile reste la base, plus ou moins cachée, non seulement des transports, mais aussi de l'industrie lourde , de la construction, et de l'agriculture. Nous sommes esclaves des combustibles fossiles (pétrole, gaz, charbon)...Nos vies sont faites de ciments, d'acier, de plastique et d'ammoniac.
Consommation mondiale de pétrole : 10 milliards de tonnes (10 000 000 000)
Production mondiale de ciment : 4,5 milliards de tonnes (4 500 000 000)
Production mondiale d'acier : 1,8 milliards de tonnes (1 800 000 000)
Production mondiale de plastique : 370 millions de tonnes (370 000 000)
Production mondiale d'ammoniac : 150 millions de tonnes (150 000 000)
En comparaison, le poids d'une rame de TGV est de 400 tonnes.
ENERGIE en FRANCE en 2021
Les chiffres présentés ci-dessous sont issues du site www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr.
En 2021, la France a consommé 1 627 TWh d'énergie finale (directement utilisable, électricité, carburant, ...), soit 1 627 000 000 000 000 Wh. Pour cela elle a utilisé 2 769 TWh d'énergie primaire (sources d'énergie) soit 2 769 000 000 000 000 Wh dont 55% ont été produit en France (40% de nucléaire, 14% de renouvelable et moins de 1% de pétrole et de gaz issus des bassins Aquitain et Parisien). Le reste est entièrement importé, pétrole, gaz et charbon. La différence entre les 2 769 TWh et les 1 627 TWh correspond à 41,24% (pertes sous forme de chaleur fatale, de rendement, ...).
J'ai ajouté quatre cartes permettant de visualiser les moyens de production d'énergie électrique en France et la puissance installée :
- sites nucléaires 61 GW pour une production de 360,8 TWh
- éolien 19 GW pour une production de TWh 36,6 TWh
- barrages hydrauliques 24 GW pour une production de 62,75 TWh
- solaire photovoltaïque 14 GW pour une production de 14,12 TWh
Soit une production décarbonée à 91%
https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/edition-numerique/chiffres-cles-energie-2022/
le 08/04/2023
ORDRE DE GRANDEUR PRODUCTION ENERGIE ELECTRIQUE
Dans cet article, je vais détaillé le calcul de production d'énergie électrique de différents système pour avoir un ordre de grandeur. Le calcul est fait avec l'hypothèse d'une production continue, donc un facteur de charge à 100%, pour comparer lorsque le moyen de production fonctionne. Pour rappel les facteur de charge est différent et en moyenne est de 65-70 % pour le nucléaire, 15 % pour le photovoltaïque, 25 % pour l'éolien terrestre, 40 % pour l'éolien marin.
Les CNPE (Centre Nucléaire Production Electrique) ont trois puissances différentes en France :
1 450 MW : production de 34,8 GWh par jour soit 34 800 000 000 Wh (34,8 milliards de Wh), et 12,7 TWh par an soit 12 700 000 000 000 h (12 700 milliards de wh)
- 1 300 MW : production de 31,2 GWh par jour soit 31 200 000 000 Wh (31,2 milliards de Wh), et 11,4 TWh par an soit 11 400 000 000 000 h (11 400 milliards de wh)
- 900 MW : production de 21,6 GWh par jour soit 21 600 000 000 Wh (21,6 milliards de Wh), et 7,88 TWh par an soit 7 880 000 000 000 h (7 880 milliards de wh)
- Terrestre de 2 MW : production de 48 MWh par jour soit 48 000 000 Wh (48 millions de Wh), et 17,52 GWh par an soit 17 520 000 000 h (17,52 milliards de wh) soit 0,22 % d'une CNPE 900 MW
- Marine de 6 MW : production de 144 MWh par jour soit 144 000 000 Wh (144 millions de Wh), et 52,56 GWh par an soit 52 560 000 000 h (52,56 milliards de wh) soit 0,67 % d'une CNPE 900 MW
- Champ éolien au large de St NAZAIRE de 480 MW : production de 12 GWh par jour soit 12 000 000 000 Wh (12 milliards de Wh), et 4,2 TWh par an soit 4 205 000 000 000 h (4 205 milliards de wh)
Pour mieux appréhender les différences je vais calculer le temps de production nécessaire pour alimenter mon foyer entièrement électrique (chauffage, eau chaude sanitaire, cuisson, voiture électrique), qui consomme 10 MWh par an.
- CNPE 1 450 MW : 24,8 secondes
- CNPE 1 300 MW : 27,7 secondes
- CNPE 900 MW : 40 secondes
- EOLIEN terrestre 2 MW : 5 heures (300 minutes, 18 000 secondes)
- EOLIEN terrestre 6 MW : 1,66 heures (100 minutes, 6 000 secondes)
- Parc EOLIEN marin 480 MW (type Saint Nazaire) : 75 secondes
le 27/11/2022
FLUX ENERGIE 2020 - 2050
Voici une comparaison des flux énergétique mondiaux de l'année 2020 avec 2050.
En 2020, on visualise la prédominance des énergies fossiles, avec le pétrole en rouge, le charbon en noir et le gaz fossile dit "naturel" en gris. Le nucléaire en violet alimente les centrales électriques dont on peut voir en bleu l'énergie électrique finale et ses utilisations.
En 2050, tel qu'il est envisagé par les différents scénarios "nationaux" pour respecter l'accord de Paris (~1,5 à 2°C), on visualise la diminution de la part du pétrole au global et surtout dans les transports. Le charbon diminue fortement, surtout dans la production électrique. Le gaz diminue mais beaucoup moins, car il est une solution de transition dans l'électricité. Le nucléaire reste constant, par contre on voir une très forte augmentation de l'éolien du photovoltaïque, dans une moindre mesure de l'hydroélectricité. On visualise bien l'électrification des usages, notamment dans le transport, la fabrication des biens. L'hydrogène comme vecteur énergétique, puisque produit essentiellement à partir d'énergie solaire et éolienne, pour la réduction du minerai de fer et les transports "lourds".
https://www.sankey-diagrams.com/global-energy-flows-2018-2050-dnvgl/
le 24/11/2022
FRANCE 2020 - GW et TWh
Voici un comparatif entre les puissances installées en GW des installations électriques connectées au réseau RTE, et en parallèle la production d'énergie électrique par filières.
On remarque que le nucléaire représente 47% des installations (61,4 GW / 129,5 GW) et 67% des la production (335,40 TWh sur 500 TWh.
A l'inverse l'éolien passe de 14% du parc à 8% de la production et encore plus avec le photovoltaïque qui passe de 8% du parc à 3% de la production. Ceci est principalement la conséquence de l'intermittence de la production. En effet le facteur de charge moyen de l'éolien est de 25% sur terre et celui du photovoltaïque est de 15%; alors que les centrales nucléaires oscille autour de 66%.
Pour les autres filières, que sont l'hydraulique, les centrales thermiques (fioul, charbon, gaz), elles ne sont pas utilisées de façon continue, mais interviennent pour compléter la production ou bien pour la lisser lors des pointes de consommation.
https://bilan-electrique-2020.rte-france.com/synthese-les-faits-marquants-de-2020/
https://www.rte-france.com/eco2mix/les-chiffres-cles-de-lelectricite
le 26/11/2022
Répartition parc électrique installé par REGION
COMPARAISON ELECTRICITE FRANCE ALLEMAGNE
La production d'électricité mélange deux notions proches mais différentes, la PUISSANCE d'une installation en watt (W) (centrale nucléaire, éolienne, ferme photovoltaïque,...) et l'ENERGIE produite en wattheure (Wh) pendant une période de temps.
Souvent des articles nous présente la puissance, notamment des installations énergies renouvelables sans nous donner le bilan de production en énergie (ex d'erreur dans cet article (https://reporterre.net/Quand-le-photovoltaique-allemand-produit-plus-que-le-nucleaire-francais). Le journaliste parle d'un pointe de production solaire en Allemagne de 38,7 GW (le 15 juin 2022) alors que le nombre de réacteurs nucléaires en service en France était de 27 sur 56 soit 29 GW et de conclure que le solaire allemand produisait plus que le nucléaire français. Ce qui est vrai sur une courte période de temps, quelques heures autour de "midi solaire".
D'après le site RTE France, la filière nucléaire a oscillé entre 26 147 MW à 00h45 et 29 034 MW à 10h15 le 15 juin , soit approximativement une moyenne de 27 590 MW, ce qui donne une production énergétique de 27,5 GW * 24 heures = 662 GWh
D'après le site SMARD.DE, le solaire allemand a fait une pointe à 38,7 GW, soit 38 700 MW mais sur la journée la production solaire a été en moyenne de 13 500 MW soit une production énergétique de 324 011 MWh soit 324 GWh, soit deux fois moins ! Ce qui est déjà très impressionnant.
Les graphiques ci contre, nous montre que les production d'énergie Française et Allemande de 2021 sont du même ordre de grandeur, 523 TWh contre 557 TWh. Or le second graphique nous montre la puissance des installations de production d'énergie, qui elles sont différentes, avec 139 GW en France contre 236 GW en Allemagne (même si en Allemagne sont comptés des centrales à flamme ou nucléaires en cours de fermeture).
Ceci met en évidence une propriété intrinsèque des ENR qui est que la puissance récupérée est moindre que celle installée à cause du facteur de charge (15% dans le solaire et entre 25% et 40% pour l'éolien si on produit sur terre ou en mer).
https://allemagne-energies.com/bilans-energetiques/
https://www.rte-france.com/eco2mix/la-production-delectricite-par-filiere#
https://www.bmwk.de/Redaktion/FR/Dossier/marche-de-lectricite-de-demain.html
le 02/07/2022
DEPENDANCE ENERGETIQUE DE L'EUROPE avec la RUSSIE
Suite à la guerre d'invasion de l'UKRAINE par la RUSSIE le 24/02/2022, et à ses conséquences en Europe, je met en perspective notre dépendance à la RUSSIE car comme vous le verrez sur les graphiques de 2019, la RUSSIE est le premier pays (et de loin) d'importation du pétrole, du gaz et du charbon en Europe.
GAZ : 41,1%
En 2021, l'Europe (Allemagne, Belgique, France, Italie, Luxembourg, Pays-Bas, Danemark, Irlande, Grèce, Espagne, Portugal, Autriche, Finlande, Suède, Estonie, Lituanie, Lettonie, Pologne, Chypre, Malte, République Tchèque, Slovaquie, Hongrie, Slovénie, Bulgarie, Roumanie, Croatie) a consommé 400 milliards de m3 de gaz (400 000 000 000 m3) soit un peu plus de 1 milliard par jour (1 000 000 000).
Cette quantité est produite en Europe à hauteur de 10%, le reste soit 90% est importé (24% de Norvège qui n'est pas en Europe), soit une importation annuelle de 360 milliards de m3 (360 000 000 000).
La Russie fournie à l'Europe 155 milliards de m3 (155 000 000 000) par an (~43%), soit un peu plus de 424 millions de m3 par jour (424 657 753).
PETROLE : 26,9%
En 2018 l'Europe importait un peu plus de 15 millions de baril (159 litres) par jour (15 276 000), soit 5,5 milliards par an (5 575 740 000). La Russie nous fourni du pétrole à hauteur de 26%, soit 3 971 760 barils par jour, soit 1 449 692 400 barils par an.
CHARBON : 46,7%
L'Europe a importé 176,8 millions de tonnes soit 176 800 000 000 kg. Dont près de la moitié vient de Russie, soit 82 565 600 000 kg par an.
https://www.indexmundi.com/g/r.aspx?t=0&v=88&l=fr
https://www.insee.fr/fr/statistiques/2119697
https://ec.europa.eu/eurostat/fr/data/browse-statistics-by-theme
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_en_Europe#R%C3%A9serves_%C3%A9nerg%C3%A9tiques
le 26/03/2022
PETROLE
Chaque jour, l'humanité consomme environ 100 millions (100 000 000) de barils de pétrole (96,4 en 2021, estimation à 100,6 en 2022).
Cela correspond à 36,5 milliards de barils* par an, soit 36 500 000 000 * 159 = 5 803 500 000 000 de litres par an (5 803 milliards litres ou 5 803 GL (giga litre) ou 5,8 TL (téra litre) ou 5 110 milliards de kg (5 110 000 000 000) ou 5 milliard de tonnes (5 110 000 000).
Par jour cela donne 15,9 milliards de litres (15 900 000 000) ou 14 milliards de kg (14 000 000 000) ou 14 millions de tonnes.
15 900 000 000 litres par jour
662 500 000 litres par heure
11 041 667 litres par minute
184 028 litres par seconde
*1 baril contient 159 litres et pèse 140 kg net
le 01/04/2022
ENR et MINES
Article de l'école de guerre sur les ressources minières pour les ENR. En effet le tout ENR (éolien, photovoltaïque) est très consommateur de minéraux métalliques par rapport au nucléaire et à l'hydraulique. Il faut penser tout de suite à diversifier les sources d'énergie avant d'être confronter à un manque de matériaux, surtout que nous ne pourrons pas être "autonome" car plus aucunes mines en France et très peu en Europe.
https://www.ege.fr/infoguerre/polemique-sur-le-cout-reel-des-energies-renouvelables
CORSE 2050 : "autonomie énergétique" !
L'article de France Bleue fait suite à la tenue d'un colloque organisé par la chaire "Mutations et innovations territoriales" de l'Université de Corse : sur le thème "l'énergie et l'insularité" faisant la part belle à la montée en puissance des énergies renouvelables au sein du mix énergétique de l'ile avec en ligne de mire l'autonomie de la Corse dans ce domaine à horizon 2050.
Formidable exemple de transition énergétique globale donc devant englober l'arrêt de la consommation de pétrole, de gaz et de charbon sur l'ile ! Aussi bien dans le domaine de la production électrique Corse, fortement carbonée (39,3% d'origine thermique, 34,1% d'ENR et 26,6% d'interconnexion avec l'Italie), que dans l'industrie et les transports. En 2011, la production électrique Corse émettait 637 g de CO2/kWh, soit près de 10 fois plus que dans le reste du territoire.
Article France Bleue :
Université de Corse :
Scénario Ademe Corse :
https://corse.ademe.fr/expertises/energies-et-matieres-renouvelables/contexte-regional
le 20/11/2022
MIX ENERGETIQUE MONDIAL 2021
En ce mois de novembre 2022, la population a atteint statistiquement les 8 milliards soit 8 000 000 000 de femmes et d'hommes sur la Terre, 67,5 millions de Français soit 67 500 000 (0,85%).
En 2021 la consommation mondiale d'énergie primaire a été de 121 944 TWh soit 121 944 000 000 000 000 Wh.
En France la consommation d'énergie primaire a été de 1 633 TWh soit 1 633 000 000 000 000 Wh (1,34%).
Si on regarde la part de l'électricité produite cela représente 24 700 TWh dans le monde et 468 TWh en France (1,89%).
https://vert.eco/articles/transition-energetique-lampleur-du-defi-resume-en-un-graphique
le 19/11/2022
ENERGIE (KWH)
Dans cet article je vais vous montrer les différences de densité d'énergie contenu dans différents "matériaux" utilisés pour "produire" de l'énergie.
1 gramme d'uranium 235 libère 2 900 000 000 Joules (2,9 milliards).
1000 grammes de pétrole libère 42 900 000 Joules (42,9 millions).
1 gramme de pétrole libère 42 900 Joules.
Donc 1 gramme d'uranium 235 libère 69 000 fois plus d'énergie que 1 gramme de pétrole.
1 kwh = 3 600 000 joules (3,6 millions)
10 tonnes d'eau qui chute de 40 mètres dégagent une énergie gravitationnelle de 1 kwh (dans une usine hydro électrique avec un rendement de 85%).
20 000 m3 d'air (soit 27 tonnes) à 60 km/h dégage une énergie cinétique de 1 kwh.
1 mg d'uranium 235 dégage 1 kwh (énergie nucléaire forte)
1 micro gramme de deutérium-tritium dégage 1 kwh (énergie de fusion, toujours pas maitrisé industriellement)
En comparaison le corps humain a besoin de 100 watts par 24h soit 2 400 Wh (2,4 KWh).
https://www.physagreg.fr/CoursTS/Physique/Cours/Physique-B-chap5-complement_diff_petrole_uranium.pdf
Conférence Etienne KLEIN :
https://www.youtube.com/watch?v=bFoSmr8TISg
le 02/08/2021