Premier Colloque CNRS - Académie des technologies sur le thème de l énergie 2 octobre 2012

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1 Premier Colloque CNRS - Académie des technologies sur le thème de l énergie 2 octobre 2012 Champs -Élysées, Porte C, avenue Franklin D.

2 La stratégie énergétique de la France 1. Les orientations de 1945: indépendance énergétique : la houille blanche puis l énergie nucléaire: l électricité 2. Perspective de la fin des ressources carbonées fossiles >> les renouvelables 3. Prise de conscience de l impact anthropique sur le climat notamment par les ressources carbonées fossiles Crise financière: Le coût pour l état et le consommateur L emploi Les positions industrielles stratégiques

3 Et vous les chercheurs comment anticipez vous? Comment être en avance dans la bonne direction? Que font les autres pays?

4 Les Etats Unis Indépendance énergétique: «pas besoin de contrôler le détroit d Ormuz si.» >>> sur le territoire des Etats-Unis Offshore profond (deep Horizon), les shale gas, les shale oil, renouvelables. Emploi climat Champs -Élysées, Porte C, avenue Franklin D.

5 La Chine Le plan de recherche à 5 ans: 300 milliards de $ de R&D: 20 milliards réseaux intelligents 20 milliards stockage Objectif indépendance énergétique Confiance dans la science et la technologie Hégémonie mondiale climat

6 Deutsche Energiewende Pic demande 80 GW Puissance installée en nucléaire 20 GW. En 2010 Primaire Pétrole 33%, Charbon+lignite 33%, Gaz 22% Electricité Charbon + lignite 42%, Gaz 13%, Nucléaire 23% L âge des renouvelables en % ENR Développement rapide des réseaux électrique et des moyens de stockage Fin Nucléaire 2022 Baisse de consommation (en énergie) En 2020 Primaire 20% Electricité 10% En 2050 Primaire -50% Electricité -25% GHG en % à - 95% Champs -Élysées, Porte C, avenue Franklin D.

7 «En attribuant au biogaz un rôle central d adaptation de la production à la demande.»?. Mise en service de centrales thermiques gaz et charbon 12,8 GW d ici 2013 Mise en service de centrales gaz de 10 GW d ici Le gaz joue un rôle central. Quel gaz? Champs -Élysées, Porte C, avenue Franklin D.

8 Capacités de production électrique en GW Allemagne en 2023 Lignite 18,4 Charbon 39,2 Gaz 28,8 Hydro yc STEP 9,9 9,9 Autre 6,2 Eolien 49,2 Photovoltaïque 54 Biomasse 9,1 9,1 86, Champs -Élysées, Porte C, avenue Franklin D. 86,4 105,4

9 Europe Le climat, les économies d énergie, les grands réseaux (foisonnement) Med grid Desertec Thermodynamique promu par Siemens Approches industrielles différentes: En Allemagne, 1 million d installations individuelles PV, décentralisation, EON RWE Vattenfall absents de l ENR décentralisée En France, EDF énergies renouvelables et GDF Suez en partie à travers CNR sont très présents. Installations PV de grandes ampleurs. Champs -Élysées, Porte C, avenue Franklin D.

10 En France: la «transition énergétique» en 2012 et 2013

11 1. Consommer mieux, plus efficacement en fonction de la production. La ville bas carbone >> basse énergie La gestion des pointes de demande: les réseaux intelligents locaux, les effacements et les stocks décentralisés. La demande intelligente. La Chaleur: la récupération de la chaleur, la géothermie, la chaleur stockée La gestion foncière avec vision énergétique

12 2. Acheter ou produire Energies primaires stockables Fossiles carbonés: Pétrole, Gaz, Charbon (les prix comparés : primaire et électricité produite), le rôle du gaz Uranium Biomasse, biogaz Hydroélectricité Energies primaires intermittentes Eolien Solaire

13 La demande de puissance électrique en France métropolitaine Deux exemples 6 et 7 février ,5 GW à 19 heures Nucléaire 63 GW (55 réacteurs sur 58) Charbon 5 GW Gaz 3 GW Hydro 13 GW Eolien 0,8 GW le 6 et PV 0 GW Importation 7 GW 3,6 GW le 7 (soit 56% de la puissance installée) 7 Aout GW à 4 heures et 45 GW à 19 heures. l éolien participe pour 1,6 GW à 3 heures et 0,5 GW à 20 heures

14 Intermittence et géographie Solaire environ 1200 heures à Marseille, 900 heures à Paris ou en Bavière, 870 heures en Allemagne, sud Marocain 3000 à 4000 heures Eolien France 1800 heures, Allemagne 1700 heures, Espagne 2100 heures, UK offshore 2500 heures, Maroc 3000 nord à 3500 heures Layoune

15 Gérer l intermittence Gérer la demande, les solutions décentralisées Les réseaux et le foisonnement, gérer les manques et les excès Moduler le nucléaire L hydraulique Les autres moyens de stockage Les gaz

16 Moduler le nucléaire Les REP 1300 MW: de 1300 MW à 300 MW à 40 MW par minute, 130 MW quasi instantané Montée de 200 MW à 1300 MW à 65 MW par minute Dépend de l état du cœur. Après un certain temps à basse charge, il faut laisser le temps à la gaine du combustible de fluer pour qu elle reste collée à l oxyde d uranium durant la variation de charge. Temps de palier 2 heures, changement de puissance maxi une fois par 24 heures

17 L hydroélectricité en France Total 26,8 GW Lac 9,2 GW 17 TWh 1850 heures Eclusée 4,2 GW 13,6 TWh 3200 heures Fil de l eau 8,5 GW 32 TWh 3760 heures 7 STEP 4,9 GW 6,5 TWh 1300 heures Production annuelle moyenne 31 TWh (haute chute)+ 32 TWh (fil de l eau) selon les années hydrologiques

18 Stations de turbinage- pompage 170 STEP dans le monde de 20 MW à 2400 MW (Guangzhu en chine), 140 GW dans le monde, 46 GW en Europe en France 4,9 GW, 7 STEP (Lac noir, Grand Maison, Revin, la Coche, Montezic, Le chaylas, la Rance), en Allemagne, 6,7 GW, 10 STEP Intervention rapide sur le réseau (énergie d ajustement tertiaire assurée par l hydro, les turbines à gaz et l effacement de clients) En moyenne 5 à 7 heures à pleine puissance GrandMaison 22 heures Energies renouvelables et intermittence 11 Janvier 2012

19 Les autres moyens de stockage De l électricité: Batteries Lithium-ion (La réunion 1 MW 7 heures) Batteries à circulation Batteries Sodium-Souffre Gaz comprimé Stockage inductif Volants d inertie Et le stockage de la chaleur

20 Développer des leaders mondiaux Créer des emplois Leaders mondiaux pas nécessairement dédiés au marché français (ex Alstom): vision mondiale. Eolien offshore Énergie des mers Technologie pour des climats de pays amis Créer des emplois>> anticiper par la formation des agents d exécution et de l encadrement de terrain.

21 Le Climat Rôle de la France en Europe et dans le Monde: Les objectifs européens: opportunité et handicap Les rencontres internationales Les émissions de GHG Les mécanismes de développement propres Les enchères de permis d émission L IPCC/GIEC

22 Merci