Les biais dans les énergies primaires

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tita
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Les biais dans les énergies primaires

Message par tita » 07 mars 2019, 16:41

Quand on parle d'énergie globale, on retrouve souvent des graphiques de ce type:
Image

On ramène différentes ressources à une unité d'énergie "équivalente", ici les tonnes-équivalent-pétrole, pour pouvoir les comparer. Vu comme ça, cela semble simple mais j'ai quand même pleins de trucs qui me chiffonnent dans ces comparaisons.

Tout d'abord, le pétrole. Dans ce graphique, on voit qu'ils prennent la production mondiale de pétrole en 2016. Mais une partie de ce pétrole n'est pas utilisé à des fins énergétique. Donc on a déjà quelque chose qui cloche dans ces estimations, avec une part de pétrole plus grande qu'elle ne l'est réellement.

Ensuite il y a toute la notion des rendements. Si on prend la production d'électricité en kWh et qu'on la converti en MTep, on compare une énergie (électricité) qui a un rendement élevé quand on la transforme (en lumière, en chaleur ou en énergie mécanique) avec une énergie (pétrole) qui a un rendement médiocre (en dehors du chauffage). Et même, avec une pompe à chaleur, l'électricité a un meilleur rendement que le pétrole. De même, le gaz ou le charbon utilisés pour produire de l'électricité ont un mauvais rendement. Du coup, l'impact de chaque ressource dans nos besoins énergétiques finaux est très mal représenté. C'est visible avec une voiture électrique. Il faut 15 kWh pour faire 100km, et si on converti en pétrole ça ferait 1.5l/100km... Normal, l'essence a un rendement de 25% donc on arrive aux 6-7l/100km qu'on connaît.

Je parle d'électricité en terme d'énergie, mais c'est faux, l'électricité étant un vecteur. Mais typiquement dans le cadre de l'hydroélectricité et des EnR, c'est l'électricité produite qui est prise en compte dans le calcul d'énergie primaire. Ce n'est pas le cas du nucléaire où c'est l'énergie contenue ou l'énergie thermique produite qui est prise en compte (j'ai pas regardé exactement leur méthode). Il faudrait aussi faire gaffe à ne pas compter à double par exemple l'énergie produite par le pompage-turbinage.

Enfin, il y a la notion de stockage et de manipulation. L'électricité se stocke difficilement, pas très longtemps, et nécessite une infrastructure assez complexe pour son transport. A l'opposé, le pétrole est plutôt facile à déplacer, le gaz un peu moins et le charbon encore moins.

Bref, tout ça pour dire que tirer des conclusions à partir de ce genre de graphiques est délicat et qu'il faut bien comprendre ce qu'ils représentent avant de faire des calculs foireux. J'ai l'impression que la principale raison de ces chiffres est de montrer la part gigantesque des énergies fossiles dans notre société.

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GillesH38
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Re: Les biais dans les énergies primaires

Message par GillesH38 » 07 mars 2019, 17:33

pour ce qui est de la conversion électricité kWh -> Gtep, il y a plusieurs conventions utilisées selon les organismes. Parfois on fait la conversion énergétique à 100 %, parfois on la fait en supposant que les Gtep seraient brûlés dans une centrale thermique avec un rendement moyen correspondant à ces centrales (la valeur de ce rendement "officielle" pour les stats BP par exemple est de 38 %). Ca conduit à augmenter donc la part d'énergie non fossile et à diminuer la part fossile, en rééquilibrant donc le phénomène que tu signales. Pour les centrales nucléaires, en supposant que leur rendement est le meme que celui des centrales thermiques à 38 % (de fait il est un peu inférieur car on ne peut pas chauffer un réacteur nucléaire autant qu'une four à gaz), ça revient à prendre en compte non pas la puissance électrique produite, mais toute la puissance thermique, y compris les 2/3 qui sont rejetées dans l'environnement (ce qui est assez logique puisqu'on fait la même chose dans les centrales à fossiles).

Mais plus curieusement, meme pour la production non thermique (hydraulique, éolien, solaire PV), on applique aussi parfois le même facteur de 38 % , donc en "rajoutant" une énergie thermique fictive (qui n'existe pas, mais qui serait celle rejetée par une centrale thermique produisant la même électricité). L'avantage est de pouvoir comparer directement les pourcentages en Gtep, qui donnent les mêmes valeurs que les pourcentages de production électrique.

Tout ça peut etre assez perturbant et conduire à des erreurs de comparaison si on ne fait pas gaffe, effectivement ....
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Re: Les biais dans les énergies primaires

Message par mobar » 07 mars 2019, 18:57

Après quand on compare les dynamiques de croissance, de stabilité ou de décroissance des productions d'énergie primaire, ça n'empêche aucunement de visualiser les dynamiques et de tirer des conclusions énergie par énergie

Le nuke , le pétrole et le charbon sont stables le gaz nat croit modérément et les EnR croissent significativement ==> à terme les courbes se croiseront forcément entre les énergies de déstockage et les énergie issues des renouvelables

En 2030, au plus tard le pétrole sera dépassé par les EnR et probablement le charbon le sera aussi

Si la croissance de la consommation toutes énergies, ralenti ce pourrait être reporté de quelques années, mais si elle continue au rythme actuel le mouvement va s'amplifier

Pour le moment, les investissements sont majoritairement consacrés à maintenir des fossiles qui ne progressent plus vraiment alors que la progression des EnR est dynamique malgré des investissements beaucoup plus faibles et un potentiel inexploité important

L'avenir sera aux EnR et probablement l'avenir proche
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Re: Les biais dans les énergies primaires

Message par Jeuf » 22 mars 2019, 16:06

Quelques soient la solution choisie pour estimer l'énergie, il y aura toujours des problèmes

Le scénario Négawatt parvient à assez bien à représenter les flux, avec 4 niveaux : énergie primaire, finale et entre les deux vecteur primaire et secondaire
https://negawatt.org/scenario-2011/sankeys/2010

ça reste criticable notamment par le fait que le rendement des voitures n'est pas pris en compte, le graphique est à charge contre le nucléaire montrant que les centrales gaspillent beaucoup de chaleur...et non pas les voitures, alors qu'elles en gaspillent tout autant.
De là négawatt conçoit un scénario 2050 avec beaucoup moins de gaspillage entre primaire et finale, mais c'est suivant la convention choisit préalablement.

Pour ce qui est d'intégrer la chaleur pris à l'air par les pompes à chaleur, ça reste assez négligeable pour l'instant pour être mis dans le bilan national. Dans le sens inverse on peut aussi parler de la clim, on lui donne aussi un COP de 2 ou 3? On devrait compter l'énergie primaire ou finale du froid?

Je le redis, quelque soit la convention, elle sera critiquable, mais cette représentation de négawatt me semble être la plus complète, la plus aboutie.

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Re: Les biais dans les énergies primaires

Message par mobar » 24 mars 2019, 23:00

Quoi qu'on pense de Negawatt, ils auront forcément raison sur le long terme, les énergies de stocks sont vouées à s'amenuiser sur le long terme, à disparaitre et à être remplacées par les renouvelables

Mais les énergies renouvelables ont aussi un potentiel fini qui lorsqu'il sera exploité à plein à aussi une limite

Cette limite sera celle du produit de la population par sa consommation
Si la consommation par individu continue de croitre, c'est la population qui devra diminuer
Pas compliqué
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Re: Les biais dans les énergies primaires

Message par swara31 » 28 mars 2019, 06:17

The graphs made it simple to understand.

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Re: Les biais dans les énergies primaires

Message par Jeuf » 15 avr. 2019, 10:45

mobar a écrit :
24 mars 2019, 23:00
Quoi qu'on pense de Negawatt, ils auront forcément raison sur le long terme, les énergies de stocks sont vouées à s'amenuiser sur le long terme, à disparaitre et à être remplacées par les renouvelables

Mais les énergies renouvelables ont aussi un potentiel fini qui lorsqu'il sera exploité à plein à aussi une limite

Cette limite sera celle du produit de la population par sa consommation
Si la consommation par individu continue de croitre, c'est la population qui devra diminuer
Pas compliqué
Le sujet de ce fil de discussion ici n'est pas le scénario négawatt, mais la pertinence de distinction énergie primaire/énergie finale.
ça reste criticable notamment par le fait que le rendement des voitures n'est pas pris en compte, le graphique est à charge contre le nucléaire montrant que les centrales gaspillent beaucoup de chaleur...et non pas les voitures, alors qu'elles en gaspillent tout autant.
De là négawatt conçoit un scénario 2050 avec beaucoup moins de gaspillage entre primaire et finale, mais c'est suivant la convention choisit préalablement.
Ainsi négawatt cherche à augmenter le rendement entre "final" et "primaire", qui est déterminé de façon un peu arbitraire.
Prenons le cas d'un train qui roule au diesel : il y aura presque autant de consommation d'énergie finale que primaire, très bon rendement donc. C'est parce que l'énergie perdu par les moteurs de véhicule n'est pas pris en compte dans le diagramme de négawatt.

Si ce train devient électrifié avec la même quantité d'énergie finale, et alimenté par une centrale à fioul, alors le mode de calcul de négawatt va montrer un énorme gaspillage d'énergie pour le train électrifié, qui n'apparait pas pour un train diesel! Alors même que la consommation d'énergie primaire est à peu près la même, voire même moindre pour le train électrifié (33% de rendement pour une centrale électrique, 25% pour une turbine à combustion).

La forme du calcul prise par négawatt est choisie, entre autres, pour critiquer le nucléaire.

à l'inverse, les pronucléaires incitent au gaspillage avec le chauffage électrique. Lequel chauffage se trouve largement alimenté par de l'électricité produite au gaz et au charbon en période de grand froid, en plus du nucléaire, bref, tous les défauts : la radioactivité plus le CO2.

Je pense que dans une phase de transition, si on veut bien faire cette transition, il est moins urgent de sortir du nucléaire que du charbon, eu égard aux risques relatifs de ces deux important moyens de production d'électricité, et cette électricité ne doit pas être gaspillée sous forme de chauffage comme donner la confiture aux cochons. La France peut rester un générateur pour elle et ses voisins d'électricité peu carbonée...en pensant bien à gérer un après. Il semble bien d'ailleurs qu'on devra sortir du nucléaire parce qu'on est pas capables de construire un nouveau réacteur, entre autres raisons.

Dans tous les cas aussi, le charbon et le nucléaire restent des moyens de productions adaptés à a consommation d'énergie massive, les énergies renouvelables ne peuvent être majoritaires (et elle devront l'être) qu'après une sérieuse cure de désintoxication de la dépendance à la consommation massive d'énergie. Tant que cela n'est pas pris en compte, il n'y aura pas de solution.

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Re: Les biais dans les énergies primaires

Message par mobar » 15 avr. 2019, 17:39

Jeuf a écrit :
15 avr. 2019, 10:45

Ainsi négawatt cherche à augmenter le rendement entre "final" et "primaire", qui est déterminé de façon un peu arbitraire.
Prenons le cas d'un train qui roule au diesel : il y aura presque autant de consommation d'énergie finale que primaire, très bon rendement donc. C'est parce que l'énergie perdu par les moteurs de véhicule n'est pas pris en compte dans le diagramme de négawatt.

Si ce train devient électrifié avec la même quantité d'énergie finale, et alimenté par une centrale à fioul, alors le mode de calcul de négawatt va montrer un énorme gaspillage d'énergie pour le train électrifié, qui n'apparait pas pour un train diesel! Alors même que la consommation d'énergie primaire est à peu près la même, voire même moindre pour le train électrifié (33% de rendement pour une centrale électrique, 25% pour une turbine à combustion).

La forme du calcul prise par négawatt est choisie, entre autres, pour critiquer le nucléaire.

à l'inverse, les pronucléaires incitent au gaspillage avec le chauffage électrique. Lequel chauffage se trouve largement alimenté par de l'électricité produite au gaz et au charbon en période de grand froid, en plus du nucléaire, bref, tous les défauts : la radioactivité plus le CO2.
Si tu veux comparer deux filières technologiques ou systèmes de façon juste tu dois partir de l’énergie primaire et arriver a l’énergie utile qui produit le service
L’énergie finale n' a été inventée que pour faire des calculs entre transformateur d’énergie

Le rendement du chauffage électrique via la filière nuke, ce sont les kWh de chaleur délivrés par le radiateur électrique divise par l’énergie contenue dans le minerai d'uranium qui a servi a produire le combustible nucléaire

Pas bezef :-D
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