Sécurité d approvisionnement en en électricité en Suisse après 2015

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Marin Paré
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1 Sécurité d approvisionnement en en électricité en Suisse après 2015 Rôle de la co(tri-) génération pour satisfaire les services énergétiques du futur Prof Daniel Favrat 1

2 Thèses Electricité = 23% de l énergie distribuée mais très importante énergie de liaison(--> croissance) Nucléaire < 9% de l énergie distribuée mais 90% des discussions énergétiques en Suisse!! Raisonable? Vision globale et saisonnière des services énergétiques en Suisse est essentielle Economique = penser flexibilité et soutien au secteur secondaire Développement et rationalisation de nos réseaux Priorité d options : co-(tri-) génération et pompes à chaleur, bois, solaire (options suisse et sun belt, nucléaire) Conclusions Polydome Mai

3 Evolution de la consommation d énergie finale en Suisse Energies finales consommées en Suisse (2003) Carburants 31% Electricité 23% Combustibles pétroliers 26% Gaz 12% Reste 8% Electricité Gaz Carburants Combustibles pétroliers Bois Polydome Mai 2005 Stat. OFEN

4 Evolution de la consommation et de la production d électricité en Suisse Consommation Production Hydro accumulation 57% Hydro fil de l eau Nucléaire Autres 39% 4% Stat. OFEN 2003 Polydome Mai

5 Offre et demande élec en Suisse (2001) Bulle de surplus Electricité pour les pompes à chaleur Stat. OFEN 2001 Polydome Mai

6 Offre et demande élec en Suisse sans nucléaire Centrales au fil de l eau Polydome Mai

7 Seasonal production from solar photovoltaics (Lausanne, 10 kwp) Même dilemme saisonnier: Même si la production en position verticale est plus régulière, elle est néanmoins annuellement plus faible et la production des 4 mois d hiver est faible Polydome Mai 2005 Doc Ch. Roecker LESO 7

8 Seasonal production from solar photovoltaics (Lausanne, 10 kwp) 30 Même avec une croissance de 15%/an, la puissance délivrable en 2025 est extrêmement faible GWh/an 90 Polydome Mai 2005 Doc Ch. Roecker LESO 8

9 Offre et demande élec en Suisse (2001) Solaire en 2025 (+15% par an) (environ 60 GWh/mois sur 6 mois) sans nucléaire Polydome Mai

10 Photovoltaique illusoire de compter sur une contribution sérieuse d ici 2025 production saisonnière peu favorable Polydome Mai

11 Offre et demande d électricité en Suisse (2001) + chauffage Chauffage (mazout+gaz) Polydome Mai

12 La combustion et le chauffage L homme a découvert la simple combustion pour le chauffage depuis près de ans Tout au plus avons-nous mis aujourd hui une boîte isolée autour du feu Est-ce digne du 21ème siècle? Polydome Mai

13 Consommation relative des technologies de production de chaleur Résistance électrique Flamme (chaudière) Electricité nucléaire Moteur thermique PAC Q PAC PAC Q PAC Q PAC Q PAC PAC pile à combustible turbine à gaz PAC= pompe à chaleur Q = cogénération hydro Tch=65 C Tch=35 C Polydome Mai

14 Exemple de 2 alternatives pour le chauffage a) Centrale à cycle combiné + pompe à chaleur Efficacité=(0.58*0.97) * 3.2 = 1.8 ou (0.58*0.97) * 4= 2.25 b) Unité de cogénération + pompe à chaleur Efficacité=0.41*3.2+( )=1.8 ou 0.45*4+( )=2.25 Avec l augmentation d efficacité des pompes à chaleur la pression pour de bonnes efficacités électriques des unités de cogénération s accroît Polydome Mai

15 Demande électrique en GWh de pompes à chaleur en fonction du taux de croissance GWh % 10% 5% Polydome Mai

16 Offre et demande d électricité en Suisse Base (2001) + les services de chauffage BT par pompes à chaleur (horizon 2025) Centrale ruban 1000MW %/an PAC COP=4 climatisation Polydome Mai

17 Conclusions intermédiaires Cesser de considérer l électricité isolément -> prendre en considération les principaux services énergétiques et leur caractère saisonnier La combinaison centrale thermique (CC) ou cogénération à gaz avec pompe à chaleur électrique permettrait d économiser près de 10 à 20% de combustibles fossiles et d émissions de gaz à effet de serre dans les 20 prochaines années tout en garantissant de façon flexible l alimentation en électricité et en chauffage Tout en pensant à notre industrie manufacturière et d exportation Polydome Mai

18 Et les technologies progressent: exemples de projets EPFL (1) Pompes à chaleur biétagées à minicompresseur à haute vitesse (performante, faible encombrement) Polydome Mai

19 Et les technologies progressent: exemples de projets EPFL (2) Piles à combustible (1.5 kw/litre, silencieux, bonne efficacité) Polydome Mai

20 L option ultime: Centrale à cogénération à cycle combiné pile à combustible - turbine à gaz + PàC Efficacité de chauffage 0.65*4+( )=2.85 pile à combustible postcombustion anode électrolyte cathode électricité gaz de combustion reformeur électricité turbine à gaz air combustible Polydome Mai

21 Conclusions Penser global (services énergétiques) Penser saisonnier Penser à notre industrie de production d équipement Priorité: (Co-)génération thermique + pompes à chaleur Polydome Mai

22 Et pourquoi pas -Penser aussi à des centrales à cycle combiné hybrides solaires dans un des pays de la ceinture solaire: Ils auront besoin d électricité de climatisation l été Nous avons besoin d électricité l hiver Polydome Mai

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