Éolien VS. Nucléaire

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Éolien VS. Nucléaire

Message par Herv12 » 28 nov. 2011, 23:20

Bonjour, J'ai vu qu'il y a un sujet similaire dans la rubrique Solaire alors voici celui de l'éolien

La question que beaucoup se posent est de savoir si en France (ou ailleurs), il serait possible de produire une part importante du mix avec l'énergie éolienne (Et de ce fait remplacer l'énergie nucléaire). Et si c'est le cas, quel impact cela aurait-il en terme financier et environnemental.

On peut voir sur le net des tombereaux d’âneries à ce sujet. C'est pourquoi je me permets d'ouvrir ce fil.

En premier lieu, il faudrait savoir si la production éolienne est capable de répondre à l'équation offre = demande en temps réel (ce qui est la base du fonctionnement d'un réseau de distribution électrique).
Pour cela, RTE publient depuis un peu plus d'un an des fichiers qui rassemblent 1/4h par 1/4 d'heures la prévision de production éolienne avec la conso. En mettant tout ça sur une feuille excel, il devient possible d'une part de simuler en parc plus grand (en multipliant la production éolienne par un coefficient) et d'autre part, en regardant ce qui est exploitable de cette énergie sur un an (c'est a dire la partie de la production pouvant être consommée, le reste ne pouvant être facilement stocké avec les techniques actuelles.

Vous trouverez le fichier excel et une explication plus détaillée sur le lien suivant:
http://dl.free.fr/fg1I32dpw

Vous pouvez changer le coefficient pour moduler les résultats. Voir le fichier explicatif dans l'archive.
Le coût final sortie machine (en tenant compte de l’énergie perdue) est calculé sur une base de 8.2Ct€

En consultant le graphe, on voir que contrairement au nucléaire qui "suit" la demande, l'éolien fait vraiment n'importe quoi.
Pourtant, lorsque on regarde les chiffres le potentiel Français semble plutôt bon:
Par exemple:
multiplier le parc par 24 permettrait de faire environ 50% du mix par ce moyen avec trés peu de pertes
multiplier le parc par 40 permettrait de faire environ 70% du mix par ce moyen avec des pertes raisonnables
aller au delà semble non réaliste

Cependant, il faut garder à l'esprit que ces chiffres sont basés sur des estimations, qui peuvent être plus ou moins fausses (et donc le résultat plus ou moins exact). De plus, l’intégration de cette énergie posera des tas de problèmes et coûtera très donc cher.
Dernière modification par Herv12 le 20 janv. 2013, 21:43, modifié 2 fois.
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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par mahiahi » 29 nov. 2011, 06:44

j'ai un souci de téléchargement avec ton fichier
Ne sois pas charlot!

Dieu se rit des hommes qui déplorent les effets dont ils chérissent les causes (Bossuet)

Ce que nous n'avions pas anticipé, c'est que cette crise allait durer plus longtemps que prévu (François Hollande)

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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par Herv12 » 29 nov. 2011, 09:04

Bonjour,
mahiahi a écrit :j'ai un souci de téléchargement avec ton fichier
Je ne peux pas le tester de mon travail (dl.free est bloqué par le firewall...) est ce que quelqun d'autre a ce souci?
Je regarderais ce soir.
Cdlt,
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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par krolik » 29 nov. 2011, 11:19

mahiahi a écrit :j'ai un souci de téléchargement avec ton fichier
Le chargement se passe bien; faire click droit sur l'adresse puis "enregistrer sous..."
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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par Remundo » 04 déc. 2011, 18:36

ça fait énormément de données, joli travail de compilation , Hervé12

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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par mahiahi » 04 déc. 2011, 21:57

Ça a fini par marcher (rien fait de plus ni de moins)
Ne sois pas charlot!

Dieu se rit des hommes qui déplorent les effets dont ils chérissent les causes (Bossuet)

Ce que nous n'avions pas anticipé, c'est que cette crise allait durer plus longtemps que prévu (François Hollande)

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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par Herv12 » 05 déc. 2011, 22:53

Remundo a écrit :ça fait énormément de données, joli travail de compilation , Hervé12
Oh, je suis en train de regarder votre fil sur le MPRBC, à côté de ce que vous avez fait c'est vraiment rien! (c’est surtout l’ordi qui a bossé).

Par contre ça serait intéressant de faire la même opération sur le solaire, on pourrait faire des simulations de mix assez intéressantes.

Vous avez idée ou on pourrait trouver des données 1/4h / 1/4h sur un paquet des points de production?
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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par Spiritatus » 06 déc. 2011, 00:32

Herv12 a écrit : En premier lieu, il faudrait savoir si la production éolienne est capable de répondre à l'équation offre = demande en temps réel (ce qui est la base du fonctionnement d'un réseau de distribution électrique).

Tant que l'on vit dans un système ou il n'y a pas de limitation forcée de la demande d'électricité, les énergies renouvelables intermittentes ne pourront jamais répondre à un besoin qui est de la forme "combien je veux quand je veux"

D'autre part on ne sait pas stoker l'électricité.
Pour le moment, de manière industrielle on sait stocker de l'énergie sous forme d'eau sans trop de perte avec des cycle pompage turbinage. (rendement > 90%) Seulement pour cela il faut de grandes différence d'altitude entre le bassin de rétention et les turbines. (meilleures rendement, moins d'eau a transporter) Les espaces adéquats sont donc limités aux régions montagneuses.
Concrètement stocker 1GW, soit la production d'une tranche nuke, implique de pomper 100m3 par seconde sur 1000m de dénivelé.
Aujourd'hui l'énergie utilisée pour le pompage est toujours la moins chère; les surplus nocturnes des centrales à charbons sont privilégié à l'éolien.


Un système ou les sources d'électricité sont 100% renouvelables et ou la demande peut être assurée en tout temps à volonté implique d'avoir une production hydroélectrique pouvant faire face à 100% des besoin le fameux jour sans vent ni soleil...

Donc hors pays montagneux et riche en eau, impossible.

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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par kercoz » 06 déc. 2011, 08:35

Spiritatus a écrit :
Herv12 a écrit : En premier lieu, il faudrait savoir si la production éolienne est capable de répondre à l'équation offre = demande en temps réel (ce qui est la base du fonctionnement d'un réseau de distribution électrique).

Tant que l'on vit dans un système ou il n'y a pas de limitation forcée de la demande d'électricité, les énergies renouvelables intermittentes ne pourront jamais répondre à un besoin qui est de la forme "combien je veux quand je veux"

D'autre part on ne sait pas stoker l'électricité.
Pour le moment, de manière industrielle on sait stocker de l'énergie sous forme d'eau sans trop de perte avec des cycle pompage turbinage. (rendement > 90%) Seulement pour cela il faut de grandes différence d'altitude entre le bassin de rétention et les turbines. (meilleures rendement, moins d'eau a transporter) Les espaces adéquats sont donc limités aux régions montagneuses.
Concrètement stocker 1GW, soit la production d'une tranche nuke, implique de pomper 100m3 par seconde sur 1000m de dénivelé.
Aujourd'hui l'énergie utilisée pour le pompage est toujours la moins chère; les surplus nocturnes des centrales à charbons sont privilégié à l'éolien.


Un système ou les sources d'électricité sont 100% renouvelables et ou la demande peut être assurée en tout temps à volonté implique d'avoir une production hydroélectrique pouvant faire face à 100% des besoin le fameux jour sans vent ni soleil...

Donc hors pays montagneux et riche en eau, impossible.
Il est qd meme possible de stocker l'éolien (directement ou par l'élec), sur des energies comme l'air comprimé , le froid , le vide , la chaleur ...
Entre 2 certitudes , il faut toujours choisir la moindre .

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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par Remundo » 06 déc. 2011, 10:55

Herv12 a écrit :
Remundo a écrit :ça fait énormément de données, joli travail de compilation , Hervé12
Oh, je suis en train de regarder votre fil sur le MPRBC, à côté de ce que vous avez fait c'est vraiment rien! (c’est surtout l’ordi qui a bossé).
Ah vous vous plongez dans la MPRBC... Je vous remercie beaucoup. J'ai en effet énormément travaillé.

Mais cela n'enlève rien à votre programme. ;-)
Par contre ça serait intéressant de faire la même opération sur le solaire, on pourrait faire des simulations de mix assez intéressantes.
Il faut aller sur le site des irradiations solaires en France,
http://www.meteopassion.com/ensoleillement-annuel.php
Le site info climat en temps réel
http://www.infoclimat.fr/
et certaines thèses comme celle-là
https://www2.nancy.inra.fr/unites/lerfo ... olaire.pdf
où un modèle mathématique est développé...

On pourrait supposer une répartition moyenne des installations à X kWc / km² et developper ce modèle en s'inspirant de votre démarche sur l'éolien.
Vous avez idée ou on pourrait trouver des données 1/4h / 1/4h sur un paquet des positions de production?
Mais pour de l'instantané, il faudrait vous raccrocher aux bases de données d'ensoleillement à Météo France... ça doit se trouver.

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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par Herv12 » 06 déc. 2011, 13:15

Spiriatus a écrit :Tant que l'on vit dans un système ou il n'y a pas de limitation forcée de la demande d'électricité, les énergies renouvelables intermittentes ne pourront jamais répondre à un besoin qui est de la forme "combien je veux quand je veux"
Oui, je suis d'accord avec vous, c'est bien pour cela que j'ai fait cette évaluation, en tenant compte de la consommation actuelle. Mais si on accepte de brûler une part de fossile, l'éolien peut faire pas mal. Le potentiel y est et la technique actuelle le permettrait (il faudra régler de nombreux problèmes). Cela dit, le coût et surtout les dégâts sur les paysages rendent cette solution peu crédible.

Concernant le stockage, le rendement du pompage turbinage est un peu plus faible que ce qe vous indiquez. On doit péniblement dépasser les 80%. (Rendement pompage x turbinage x pertes transport - pertes d'eau). Par contre il est possible de faire des installations à faible dénivellation, en fermant un estuaire par une digue par exemple.

Si vous simulez un parc de 40X (ce qui donnerait 70% du mix en éolien), on voit clairement que l'éolien n'est pas stockable (du moins pour la majorité de la surproduction). Les pics de puissance sont intenses mais de faible durée. Ça demanderait trop d'investissements par rapport à ce que ça peut apporter.
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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par Herv12 » 06 déc. 2011, 13:46

Kercoz a écrit :Il est qd meme possible de stocker l'éolien (directement ou par l'élec), sur des energies comme l'air comprimé , le froid , le vide , la chaleur ...
Le problème de l'éolien c'est que lorsque il y a surproduction, elle est très importante. Le parc simulé @70% du mix sans stockage nécessiterais une puissance de stockage instantanée de 112GW pour le faire monter seulement à 86% du mix (soit le niveau du nucléaire). Pour info je crois qu'on a actuellement 8GW de STEP, et le potentiel serait de 20, sans compter le volume de stockage qui serait de toute façon inssufisant.

Les solutions que vous proposez sont assez difficilement réversibles ou/et n'ont pas un trés bon rendement.


Le stockage de l'éolien ne parait donc pas intéressant d'un point de vue pratique. Cela dit lorsque cette énergie est dispo, plutôt que de ne pas l'utiliser, on pourrait la brûler par des résistances en substitution des énergies fossiles dans des installations de chaufferies gaz, four de boulanger bi énergies, cogéneration réversible... Il serait de cette manière possible de l'utiliser toute, en baissant notre besoin en fossiles. D'une certaine manière c'est une forme de stockage détournée (du moins tant qu'il restera des fossiles).
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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par Herv12 » 06 déc. 2011, 13:59

Remundo a écrit :Mais pour de l'instantané, il faudrait vous raccrocher aux bases de données d'ensoleillement à Météo France... ça doit se trouver.
C'est un peu la problématique du solaire. Suivant si vous êtes dans une vallée ou juste en dessus. Pas les mêmes chiffres à cause du brouillard, des masques... C'est je pense ce qui explique (avec les caractéristiques de l'installation elle même) les écarts entre les installations sur une même région. Il faudrait avoir des sites télémesurés en temps réel pour avoir des infos.

Je pense que les grosses install (>36KW) ont des compteurs qui enregistrent. Il faudrait récuperer ces données pour pouvoir se faire une idée.
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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par Jägermeifter » 07 juil. 2012, 18:30

Salut Herv12

Travail intéressant.

Voici quelques remarques :
- L'éolien n'est pas la seule production fatale, et cela change beaucoup de choses. Il y a également l'hydroélectricité non stockable (fleuves), le PV, les production thermiques décentralisés (usines d'incinération, biomasse, biogaz), les cogénérations (mais elles pourraient en partie ne plus l'être), mais également les groupes nucléaire en fin de cycle ("stretch"), les groupes thermiques (classique comme nucléaire) à leur puissance minimale, etc. Les contraintes arriveraient beaucoup plus vite que dans ton calcul.
- Tu oublies le rôle capital des échanges et des interconnexions. Ce rôle est double. C'est bénéfique car on peut exporter un surplus d'électricité ... mais seulement s'il y a un acheteur derrière ! Et s'il y a beaucoup de vent en France, nos voisins en ont peut être également beaucoup...
- Le réseau n'est pas une plaque de cuivre ! Les contraintes (tenue de tension, transit, etc.) deviennent énorme à partir d'un certain point, notamment pour permettre l'évacuation de la production et la stabilité du système à tout instant. C'est un facteur limitant majeur, ici non évoqué !
- Le pompage permet de gagner un peu, mais en France, son impact reste très limité (2.2 GW en puissance installé, et un stock extrêmement limité). On peut en revanche imaginer un monde où ce stockage serait très développé, notamment par stockage chimique (hydrolyse de l'eau, méthanation). Cela devient indispensable, et est l'élément central de ce type de scénario à fort contenu EnR comme tu fais. C'est par exemple le point central du scénario "negawatt".

Je souhaiterai souligner trois conclusions importantes, qui sont notamment mis en évidence par ton travail :
- on peut encore développer de façon très significative le parc avant d'avoir de gros problèmes d'équilibre offre-demande. La question est de savoir quel est ce "très significatif"...
- on peut gagner beaucoup en coupant parfois quelques éoliennes. Cela permet de gagner beaucoup de puissance (problème principal des scénarios à fort contenu EnR), sans perdre beaucoup d'énergie (et donc sans explosion du prix final éolien).
- le stockage deviendra indispensable pour aller au delà des limitations évoqués ci-dessus. Et aujourd'hui, aucune solution n'est techniquement opérationnelle et économiquement acceptable pour permettre le stockage de l'énergie et de la puissance ici en question !
Dernière modification par Jägermeifter le 07 juil. 2012, 19:31, modifié 2 fois.

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Re: Éolien VS. Nucléaire

Message par Remundo » 07 juil. 2012, 19:17

Discussion très intéressante en effet...

Une petite correction :
notamment par stockage chimique (hydraulique de l'eau, méthanisation).
Je pense que Jäger voulait dire hydrolyse de l'eau.

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