Lénergie électrique Transit ?. Facteur 3 Sources de lélectricité Européenne.
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L’énergie électrique
Transit ?
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Facteur 3
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Sources de l’électricité Européenne
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Rejet de CO2 par kWh dans le monde (gC/kWh)
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Production mondiale d’électricité par source
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Historique consommation en France
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La pointe annuelle de consommation.
Problématique de sécurité de l’équilibre offre-demande.
Il n’est pas possible de stocker l’électricité (en très grande qty). La production doit égaler la consommation surtout lors des quelques jours (quelques heures par an) de très fortes demandes.
Vendredi 27 janvier 2006 à 19h00=> T° moyenne en France de –1,1°C et EJP non sollicité.
Rem: 25 janvier 2007 (T° identique) => 85,8 GW avec effacements sollicités (2,3 GW).
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Nucléaires: 58 groupes REP (réacteurs à eau pressurisée) répartis en 3 paliers:
34 unités de 900 MW (880 à 915) mis en service entre 77 et 87
20 unités 1300 MW (1300 à 1335) 85 et 93
4 unités 1500 MW 96 99
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Production de CO2 par source d’énergie électrique
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Puissance appelée par la consommation intérieure pour la journée la plus chargée et la journée la moins chargée en puissance
817 GWh
1733 GWh 1879 GWh
851 GWh
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RTE: Total injecté: 520,5 TWh pour 11,5TWh de pertes => 2,2%
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Monotone des puissances appelées par la consommation intérieure en 2006
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Évolution du parc de production en France
Conso intérieure
Production totale
Nucléaire et classique
P max installée en GW Production en TWh
Total
Nucléaire et classique
Nucléaire
Thermique classique
Hydraulique
Nucléaire
Thermique classique
Hydraulique
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0%
20%
40%
60%
80%
100%
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995
Hydro
Fuel
Gaz
Charbon
Nucléaire
Part relative des différents combustibles en France
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500 usines = 23 GW500 usines = 23 GW
1400 usines non EDF = 2 GW1400 usines non EDF = 2 GW
SoupleSouple
rôle d’équilibre et de rôle d’équilibre et de secourssecours
StockageStockage de l’énergie de l’énergie
Energie Energie renouvelablerenouvelable
L’hydraulique
Disponible, écologique, rentable, il représente environ 15 % de la production (renouvelable)
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En fonction de la durée de stockage possible :
Fil de l ’eau Eclusée Lac < 2h 2h < T < 400h > 400 h
En fonction de la hauteur de chute (HC):
Kaplan (axial) Francis (radial) Pelton5 m < HC < 70 m 20 m < HC < 750 m 200 m < HC < 1500 m
Les différents types de groupes hydrauliques
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Turbine Pelton
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Turbine Francis
Turbine Kaplan
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Exemples d’usines hydrauliques
Roselend (type lac)
Sainte croix du Verdon (type lac)
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Exemples d’usines hydrauliques
Tigne(type lac)
Serres Ponçon(type lac)
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Exemples d’usines hydrauliques
Granval (type éclusée)
Grand Maison (type STEP)
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Usine marémotrice de la Rance
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Les stations de transfert d’énergie par pompage :
Ce dernier type d’installation consiste à échanger de l‘eau entre un bassin supérieur et inférieur séparés par une dénivellation importante. L’eau du bassin inférieur est pompée vers le bassin supérieur pendant les heures creuses de consommation ; elle est déstockée du bassin supérieur vers le bassin inférieur pendant les heures pleines de consommation pour produire une énergie de plus grande valeur.
L’exploitation d’un tel équipement se traduit par un bilan physique négatif, le rendement global étant de l’ordre de 75 %.
Cette opération se justifie dans la mesure où elle permet :
• de réaliser des économies de combustibles en turbinant pendant les périodes de fortes demandes de l’eau stockée en utilisant une énergie de plus faible coût ;
• de participer à la marge d’exploitation; de diminuer le nombre de baisse des groupes nucléaires pour de courte durée qui peuvent s’avérer coûteuses.
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Utilisation des performances dynamiques de l’hydrauliques
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Les premiers groupes utilisés sont ceux dont l’énergie est fatale : «fil de l’eau», autoproduction.
Les groupes thermiques sont ensuite démarrés suivant le barème de coût d’ordre, avec prise en compte du coût de démarrage éventuel.
Les groupes hydrauliques modulables et la production des stations de transfert d’énergie par pompage sont placés de façon à valoriser au maximum leur production.
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54 EDF en France = 17 GW
430 non EDF = 5 GW
Plus «cher» en € et CO2
Réduction des émissions polluantes NOx, SO2
investissements
Pas de développement EDF prévu
Le thermique à flammeReprésente environ 5 % de la production
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37
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57 réacteurs = 63 GW Indépendance énergétique Compétitif exports
Fiable disponibilité : +/- 82 % sécurité
Ecologique ... pas de CO2 (accord de Kyoto)
mais gestion des déchets
Le Nucléaire
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40
24 h
70
60
50
40
30
20
10
00 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Puissance GW (GW = 1 million de kW)
Hydraulique fil de l'eau
Nucléaire
Thermique
Hydraulique lacs
S’ajuster en permanence à la demande
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Les énergies renouvelables
L’hydrauliqueL’éolienLe photovoltaïque : sites isolés, applications spécifiques
La biomasseLa géothermie
Dév. durable
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775 MW installés (janvier 2006)
13500 MW comme objectif 2013
Ile de France
Alsace
Haute-Normandie
12 MW
Centre24 MW Bourgogne
Franche-Comté
Aquitaine
Limousin9 MW
Bretagne 92 MW
Basse Normandie 13 MW
Pays de Loire 20 MW
Nord - Pas de Calais 63 MW
Picardie 51 MW
Poitou - Charentes
9 MW
Midi- Pyrénées 24 MW
DOM - TOM 57 MW
Champagne Ardennes
57 MW
Lorraine 65 MW
Auvergne 39 MW
Rhône - Alpes 47 MW
Provence Alpes Côte d'Azur
21 MW
Languedoc Roussillon
139 MW
Corse 18 MW
Puissances éolienne installées en France
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L’Allemagne, l’Espagne, les Etats-Unis, le
Danemark, l’Inde disposent de
80 % de la puissance mondiale installée
02000400060008000
100001200014000160001800020000
Alle
mag
ne
Esp
agne
Eta
ts-U
nis
Inde
Dan
emar
k
Ital
ie
Roy
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Chi
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as
Japo
n
Por
tuga
l
Aut
riche
Fra
nce
Aus
tral
ie
Can
ada
Grè
ce
Suè
de
Irla
nde
Puissance installée en2005 (MW)
Puissance totale fin2005 (MW)
6400 MW installés en 2005 en Europe11400 MW installés en 2005 dans le Monde
Puissance éolienne installée dans le monde
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L’éolien : exemple de l’Allemagne
Saturation de l’éolien terrestre à 20 000 MW (242 W/hbt) soit 36 TWh annuels
Contribution de l’éolien en mer avec incertitude sur le décollage : à partir de 2010 … ou plus tard
• Probable en mer : 7 500 MW soit 24 TWh en 2015• Maxi : 10 000 MW soit 32 TWh en 2015
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5000 kWØ 126
2000 kWØ 80
600 kWØ 50
500 kWØ 40100 kW
Ø 2050 kWØ 15
0
20
40
60
80
100
120
140
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Ha
ute
ur
en m
ètre
sÉvolution technologique des éoliennes