«Energie 2050, quels enjeux pour les entreprises» Diego Fischer Consultant indépendant en énergie solaire

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1 «Energie 2050, quels enjeux pour les entreprises» Diego Fischer Consultant indépendant en énergie solaire

2 Pour les entreprises: Contraintes? ou Défis? ou Chances et opportunités

3 Mots clés Croissance dématérialisé Décroissance matérielle Input = output Nouvelle frugalité Cycles du produit fermés Energies renouvelable Ressources renouvelables Empreinte écologique

4 Nous n avons qu une seule sonde spatiale!

5 Equilibre climatique

6 Autres risques Amazonie Fukushima

7 Les entreprises Gestion environnementale ISO Cycle du produit Ressources (matériaux, transport) Production (énergie, déchets) Utilisation Fin de vie Déchets Economie d énergie, autonomie d énergétique, producteur d énergie Gestion de la mobilité des collaborateurs «Gestion» Ethique

8 Historique Déforestation en Suisse 1876 Pollution des lacs en Suisse Club of Rome 1968: «les limites de la croissance» Crises pétrolière Explosion populaire: Chine, Inde Pollutions chimiques: Alusuisse Valais: Fluor, mercure,.. ThreeMile Island, USA, 1979 Décharges: Bonfol, Kölliken,.. Schweizerhalle 1986 Trou d ozone, cancer de peau Smog, NOx, SO2, mort de forêts Tschernobyl, 1986 Conférence de Rio 1992: «Développement durable» Conférence de Kyoto 1997, CO2 Fukushima 2011

9 Situation actuelle de la Suisse Buts climatiques non-atteints Sortie du nucléaire (Beznau = réacteur le plus vieux du monde) Empreinte écologique ca. 4 fois trop grande (société 8000 Watt!) Conseil fédéral 2011: Energie 2050!

10 Principes de la stratégie énergétique Coûts (indirectes) imputés aux consommateurs Avant de construire ou de modifier une centrale thermique à combustibles fossiles, il faut examiner si cela est nécessaire; Tout doit être économiquement supportable et réalisables du point de vue de la technique et de l'exploitation.

11 Les sept grands axes de la stratégie énergétique2050 Réduire la consommation d'énergie et d'électricité Augmenter la part des énergies renouvelables Assurer l'accès aux marchés internationaux de l'énergie Transformation et développement des réseaux électriques et du stockage d'énergie Renforcer la recherche énergétique Fonction d'exemple de la Confédération, des cantons, des villes et des communes Intensifier la coopération internationale

12 Type de démarche: Phase actuelle: «Encouragement» = subsides A partir de 2020: «Incitation» = polluer payeur

13 Financement des subsides Taxe sur le CO 2 (combustible) Taxe sur l électricité de 1.2 cts/kwh (2.3 cts) (exemption pour grandes consommateurs à partir 5%/10% du CA) Cantons

14 Consommation

15 Loi sur le CO 2 Art 3: D'ici à 2020, les émissions de gaz à effet de serre réalisées en Suisse doivent être globalement réduites de 20% par rapport à Le Conseil fédéral peut fixer des objectifs sectoriels intermédiaires

16 Emissions de carbon

17 Gas carbonique (CO 2 ) Combustion (pétrole): 2 *(H-C-H) + 3 * O 2 = 2 * CO 2 + 2* H *(1+12+1) + 3 * 32 = 2 * * kg de pétrole + 96 kg O 2 = 88 kg CO kg H 2 O 1 kg de pétrole émission de 3.15 kg CO 2

18 CO 2 dans l atmosphère (ppm)

19 Scenarios émissions CO ppm 550 ppm +5 C +2 C? 450 ppm +0.5 C??

20 Consommation d énergie mondiale

21 Evolution des régions Suisse

22 Bangladesh Tonnes de CO2 / habitant / année Allemagne Suisse Chine Inde France USA

23 Bangladesh Tonnes de CO2 / habitant / année Produits, energie dechets, voyages? France Allemagne Suisse Chine Inde USA

24 Evolution depuis 1990

25 Carburants -combustibles

26 Sources des GES (gaz à effet serre) Mio t/an

27 Loi sur le CO 2 1. Carburants: Obligation de compensation du CO 2 (0%..40%): actuellement 5% 2. Voitures de tourisme: réduction des émissions CO 2 en gr/km 3. Combustibles: Taxe sur le CO 2 : Frs/t, actuellement 60 Frs/t (depuis ) 4. Exemption de la taxe des gros consommateurs: > 20 MWth: systèmsde plan der réduction -certificats

28 Fondation KliK(Union pétrolière) Compensation de 10% du C0 2 emisepar les caburantsjusqu en cts/liter de carburant Cout par tonne de CO2 compensé: Frs/t

29 Taxe sur le CO 2 : 1/3: programme bâtiment (ca 270 mio, max. 300 mio/a) 2/3: redistribué, entre population et entreprises, en fonction de leur contribution: Population: 297 mio= 35 Frs/personne, distribué par l assurance maladie Entreprises: 180 mio= francs pour francs de masse salariale soumise à l AVS

30 Programme confédération et cantons

31 35 Frs/m2

32 Industrie 2013 Industrie: 390 projets = 12.5 Mio = 10% des fonds disponibles

33 Programme bâtiments: cantons

34 Electricité Nouvelles demandes: mobilité, pompes à chaleur, etc. Stabilisation de la consommation Remplacement du nucléaire (40%) Sans d augmentation du CO 2 (Allemagne)

35 Aperçu des mesures Bâtiments: Augmentation du programme par la taxe CO 2 Mobilité: émissions de CO2 des voitures de tourisme neuves 95 g de CO 2 /km d'ici fin 2020 Appareils électriques: adaptation des prescriptions d efficacité Fournisseurs d'électricité: atteindre des objectifs d'efficacité /certificats blancs RPC des nouvelles énergies renouvelables: Le plafond peut augmenter à maximal 2.3 centimes par kilowattheure. Rétribution uniques en (RU) pour petites installation PV (30%) 5% destiné à l économie d électricité Réseau électrique: Stratégie Réseaux électriques à élaborer Projet de loi séparé basé sur cette stratégie d'ici l'automne Recherche énergétique: 202 millions supplémentaires sur la période Projets pilotes et de démonstration existants Programme de soutien aux projets phares. Industrie et services grossconsommateurs: Possibilité d exemption des taxes, mais obligation d amélioration

36 Financé par 5% de la redevance RPC (50 mio/année) Appels d offres publiques Attribution selon les couts par kwh économisé Projets (une entreprise) Programmes (pour un groupe de clients) Paye jusqu à 40% des couts d économie d énergie Prochain délais de soumission: Février 2015

37 Eclairage Climatisation Moteurs Automatisation Air comprimé

38 Production d électricité?

39 Nouvelles énergies renouvelables Total 2050 = 22 GWh

40 L énergie solaire 1 heure de rayonnement solaire sur la planète correspond à la consommation d énergie mondiale annuelle

41 Le standard mondial 265 W crêt Prix Frs Production sur 30 ans: 7500 kwh Cout d énergie brut: 0.02 cts/kwh

42 Une installation photovoltaïque: Sans mouvement, sans usure, sans bruit, pas de facteur d échelle, utilisable partout Panneaux Cellule en silicium cristallin Onduleur

43 Taille: du plus petit au plus grand 0.25 kw / 1 panneau / 1.7m 2 Cout Frs Revenu annuel: Frs (250 kwh) 10% de votre électricité Installé en 30 min 10 kw / 40 panneaux / 70 m 2 Cout Frs (sans subside) Revenu annuel: Frs ( kwh) 3 ménages Installé en 1 jour

44 Migros, Neuendorf (AG) 5.2 MWp, panneaux, 1500 ménages, cout 10 Mio Frs, Construction: env. 3 mois

45 Agua Caliente, Arizona, USA, MWp, production 625 GWh/année, 5.2 Mio modules, 9.8 km ménages, 1% de la consommation d électricité Suisse Note: la puissance installée correspond aux panneaux nouvellement installées en Suisse en 2013

46 Google maps 2km

47 Problème 2: Surface nécessaire pour remplacer toute la consommation mondiale d énergie actuelle avec une centrale photovoltaïque de 16% d efficacité? km x? km (0.3% de la surface continentale)

48 Est-ce que ca vaut la peine? Energy payback time EPBT = 1-3 ans (durée de vie 30 ans) Conditions d exploitation: Europe du sud 1700 kwh/kwp/année

49 Réalité: influence de la météo

50

51 Toutes les surfaces sont utilisables Sur une maison (%):

52 Evolution de la puissance PV installée cumulée dans le monde Source: ddmagazine.com Europe Equivalent 1 GW

53 Part du PV sur les besoins nationaux en électricité à fin % 1.0% Source: EPIA

54 Ventes de modules PV en Suisse Bavière 2013 (11%) 20% CF Source: Swissolar

55 Approvisionnement = consommation suisse: PV total 125 TWh Source actuelle: Stat. énergie et électricité 2008

56 Société suisse 100% photovoltaïque: Hypothèse: Efficacité accrue par l électricité: 125 TWh (au lieux des 254 TWh) Installation solaire équivalente: 125 GWp= 780 km 2 = 90 m2/personne Canton de Soleure: 780 km 2 1.9% du territoire suisse Surface des routes: 107 m 2 /habitant * 8 mio= 850 km 2 Surface des bâtiments: 52 m 2 /habitant * 8 mio= 416 km 2

57 Cyclicité et stockage Production sur une année / plateau suisse Neuchâtel / 4 kwp

58 Cyclicité et stockage:

59 Besoin de stockage saisonal TWh par mois Consommation Production PV Hypothèse: Consommation constante Production/consommation annuelle: 125 TWh Stockage saisonal nécessaire: 22 TWh (< 20% du besoin total)

60 Stockage d électricité Lacs de pompage-turbinage (2018): Total 5 GW, capacité env. 20 heures (Nant de Dranse) 100 GWh = 50 min de stockage de pointe PV Lacs d accumulation (2013): 2012/13: 85% 10%: 7000 GWh = 7 TWh, 100% 10 TWh = 80 heures de pointe PV = 30 jours de consommation complète Voitures électriques (2030): 4 mio de voitures de tourisme 60 kwh de stockage batterie par voiture = 240 GWh de stockage = 2 heures de stockage de pointe PV

61 - Stock de chaud Stockage de chaleur - Chaleur sensible (eau) - Chaleur latente (paraffine (60 C), sels) Crailsheim (Allemagne): m 2

62 Stockage de méthane synthétique (SNG) Allemagne: km de pipelines v = 25 * 10 9 m 3 de méthane 1m 3 10 kwh Stock d énergie: 210 TWh CH: 20 TWh??

63 Electricité Méthane «Power-to-gas P2G» η= 60-70% Fuel cells η= 49-65% 3%

64 Power-to-hydrogen Falkenhagen (2013, Allemagne) 2 MW = 360 m 3 hydrogène/ heure

65 Stockage de position de masse E = F(x) dx = = (2 ρ r 3 / 2 ρ w ) πg r 4 ρ r = 2.6 kg/dm 3 r = 100 m E = 3.2 GWh r = 500 m E = 2000 GWh

66 Lignes de longues distances Rio Madeira système de transmission HVDC Longeur: km Puissance: 6.3 GW Tension: +/- 600 kvolt Conducteurs: 4 x 4 x 650mm 2 Pertes: 3.5%/1000 km = 8.3%

67

68 Desertec

69 Réalité Mix avec des agents solaires indirectes, qui sont ou anticycliques ou stockables: Hydraulique Eolien Biomasse Meilleur réseau, réseau intelligent («smart-grid») Influencer la demande: Efficacité Utilisation en fonction de l offre (prix)

70 Réalité Suisse Prix par kwh: PV cts RPC épuisé à partir des demandes de 2012 Autoconsommation admise Canton de Vaud, depuis : obligatoire de produire 20/50% de l électricité renouvelable Eolien suisse pratiquement pas faisable Hydraulique suisse pas rentable Pompage-turbinage pas rentable Libéralisation du marché d électricité

71 Ca coute combien? Ca va se faire? Emissions de CO 2 Prix européaindu CO : MtCO 2

72 Est-ce que le solaire est mauvais pour l hydaulique (suisse)? Mix de sources d électricité Allemagne 2013 Non, en principe ce sont les meilleurs partenaires possibles

73 Le futur: 100% renouvelable, 50% local Chauffage/habitat: Architecture solaire Minergie Rénovation/isolation Biomasse (bois) Pompe à chaleur Couplage chaleur force Méthane (PV et éolien) Electricité: PV Hydraulique Eolien Biomasse Efficacité Gas synthétique Mobilité et transport: Voitures électriques (PV) Transport publique (PV) Voitures à hydrogène/méthane (PV) Avion solaire / fuel synthétique (PV)

74 Les entreprises Suisses Avantages: Indépendance Durabilité Ancrage locale Ethique Chances: Nouveaux marchées Nouveaux produits Nouveaux partenariats