Michel FEYRIT, Expert senior ALEC
Sommaire 1. La problématique des limites : l urgence d agir 2. À problématique complexe, réponse pluridisciplinaire 3. Rappels d énergétique
Sommaire 1. La problématique des limites : l urgence d agir pendant des décennies 2. À problématique complexe, réponse pluridisciplinaire 3. Rappels d énergétique
Evolution démographique, énergie et émissions GES tep : tonne équivalent pétrole G : giga = milliard 1970 1970 2000 2030 Source : AIE 3,7 Ghab 6 Ghab 8,2 Ghab 5 Gtep 9,2 Gtep 15,3 Gtep GES 13,7 Gteq CO2 22,6 Gteq CO2 38,2 Gteq CO2 1,35 tep/hab 1,5 tep/hab 1,9 tep/hab
Evolution de la consommation mondiale d énergie
Un fleuve de pétrole, puis le Peak oil Estimation IFP & ASPO : plateau de production 2018-2030 31------------------------------------------------------------ 85 à 90 Mbrl/jour = 150 m3/s = débit de la Meuse)
La problématique des limites Croissance démographique Généralisation du mode de vie «occidental» (Chine, Inde ) Ressources de stocks limitées (énergies fossiles, minéraux, eau potable, sols fertiles ) Limites climatiques : effet de serre anthropique Pollution de la biosphère (air, terre, eaux) Limites du marché : seulement conjoncturelles? QUELLE CROISSANCE DANS UN MONDE FINI?
Sommaire 1. La problématique des limites : l urgence d agir pendant des décennies 2. À problématique complexe, réponse pluridisciplinaire 3. Rappels d énergétique
Rappel : les engagements européens et français Facteur 4 en 2050 : 4 fois moins de gaz à effet de serre Les «3 fois 20» en Europe à l échéance 2020, par rapport à 1990 : + 20 % d efficacité énergétique - 20 % de gaz à effet de serre 20 % d énergies renouvelables ( 23 % pour l électricité ) En France ( Grenelle ) : 23 % d énergies renouvelables en 2020
Répondre simultanément à des objectifs multiples et contradictoires? OBJECTIFS : 1. Accès au bien être d une population mondiale croissante sur une Terre limitée 2. Éviter les conflits d appropriation des ressources raréfiées 3. Savoir vivre ensemble : la Ville durable 4. Maîtriser le changement climatique : réduire les émissions de GES 5. Réduire les déversements polluants dans la biosphère 6. Préserver la biodiversité, les espaces naturels AUCUN SPECIALISTE N A TOUTES CES COMPETENCES!
Répondre simultanément à des objectifs multiples et contradictoires MATRICE DES PISTES D ACTIONS : Laisser faire Sobriété heureuse Économie ressources stock Diminuer pertes Utiliser ENRr Accès bien être non oui non oui oui Éviter conflits non oui oui oui oui Ville durable non oui oui oui oui,? Stabiliser climat non oui oui oui oui Réduire pollutions non oui oui oui oui,? Biodiversité, nature non oui oui oui oui,? [?] : acceptabilité sociale et «patrimoniale» à négocier
Répondre simultanément à des objectifs multiples et contradictoires équipe technique pluridisciplinaire d un «comité opérationnel» - liste à compléter : Urbanistes, architectes, géographes Ingénieurs énergie, climat Surveillance, maîtrise pollutions & bruit Ressources et gestion de l eau Rudologues ( Déchets ) Biodiversité & nature économistes Sociologie, santé publique Administrations
Un comité opérationnel ( COMOP ) pour une politique de long terme ( 40 ans ) Cette politique doit s appuyer sur une planification qui intègre différents aspects : La base physique et les aspects techniques L économie (macro et micro) Le financier L organisationnel Le sociétal La gouvernance et le management de l opération Le politique Suggestion : un comité opérationnel ( COMOP ) intégrant tous ces aspects
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Energétique : les grands principes 1 er principe de la thermodynamique ( principe d équivalence, de Mayer + Lavoisier ) : 1 kwh énergie = 1 kwh travail = 1kWh chaleur conservation de la quantité totale lors d une transformation Causalité : l énergie n apparaît pas spontanément, elle ne disparaît pas
Energétique : les grands principes 2 ème principe de la thermodynamique ( principe de Carnot h = 1 T / T 0 ): 1 kwh chaleur moins d 1 kwh travail notion de qualité, impliquant une hiérarchie dans les formes d énergie Irréversibilité, flèche du temps : l eau chaude se refroidit toujours, ne se réchauffe jamais ( comme l Univers ) Très lourd de conséquences!
les conséquences du 2 ème principe formes d énergie : hiérarchie des valeurs Formes énergie Pertes à la production Usages possibles valeur relative Usages rationnels électricité élevées tous très haute spécifiques Gaz variables nombreux haute moteurs, chal HT force motrice élevées nombreux haute moteurs Chaleur HT > 600 C moyennes Th., prod élec moyenne industrie Chaleur MT 100-600 moyennes thermiques moyenne Indus, vapeur Chaleur BT 50-100 faibles thermiques faible Chauff radiateurs Chaleur TBT < 50 C faibles thermiques Très faible Plancher chauff. Usages spécifiques électricité : éclairage, moteurs, TIC, industrie,
les conséquences du 2 ème principe LES 11 COMMANDEMENTS du 2 ème PRINCIPE : Ne pas gaspiller l électricité à faire de la chaleur BT ou TBT ( chauffage électrique sur la CUB : 800 GWh ) Ne pas gaspiller de la vapeur à chauffer des planchers chauffants à 40 C ; la réserver aux immeubles peu isolés ( ce n est pas un paradoxe! ) Utiliser le biogaz dans des moteurs ( de véhicules ), ou des GE, plutôt que réchauffer les digesteurs à 37 C Chauffage solaire : uniquement sur plancher chauffant TBT ( 32/27 C ) Utiliser les PAC sur des planchers chauffants ( pas des radiateurs ) Utiliser la chaudière à condensation sur des planchers chauffants ou des radiateurs TBT ( max 50 C )
les conséquences du 2 ème principe LES 11 COMMANDEMENTS ( suite ) : Utiliser des systèmes qui «rendent la monnaie» : o Cogénération o Récupération chaleur sur groupes froids ( désurchauffe ) o Centrales à cycles combinés Récupération d énergie partout où c est possible : o Écologie industrielle, «métabolisme énergétique» o Récupération chaleur des eaux usées o Récupération de la chaleur fatale o Récupération rejets gaz industriels combustibles o Valorisation biogaz ( plutôt que torchère )
les conséquences du 2 ème principe LES 11 COMMANDEMENTS ( suite ) : Mettre en œuvre les vecteurs massifs des ENR : o o o Réseaux de chaleur en ville Infrastructures biogaz et biométhane - carburant Développer les smart grids électriques Développer des stockages d énergie : o thermiques intersaisonniers ( ex : UIOM, solaire ) o Électriques Développer le biogaz : énergie fatale du traitement des déchets organiques ( création de «richesse» énergétique )