Qui veut de l’électricité à prix négatif ? 49


Ca devrait tourner tout seul, pourtant …

La machine à mouvement perpétuel permettant de produire de l’énergie à un prix nul est un vieux rêve de l’humanité. Mais aujourd’hui on sait faire mieux : il arrive de plus en plus souvent que l’électricité ait un prix négatif pendant quelques heures ! On vous paie pour consommer de l’électricité ! Qui en veut ?

J’ai entendu parler de cette aberration il y a quelques temps, voici ce que j’ai trouvé sur le sujet : c’est grâce aux éoliennes allemandes. [1,2,3]

Il y en a beaucoup, et elles tournent toutes en même temps pendant certaines tempêtes nocturnes, produisant des pointes dont on ne sait que faire à ce moment là. On le voit sur le graphique ci-dessous : l’Allemagne dispose de plus de 20’000 éoliennes représentant 24 GW de puissance installée, mais malgré leur emplacement favorable elles produisent de manière très irrégulière, par pics au gré des vents.

La consommation, est très variable aussi, mais assez prévisible. Elle suit 3 cycles : un grand cycle saisonnier (au nord, on consomme plus pendant l’hiver), un cycle hebdomadaire du à la consommation de l’industrie et services (responsable également de « trous » bien visibles à Noël et à Pâques), et un cycle quotidien.

Le 2 octobre 2009 était un vendredi normal en Allemagne : consommation de 12 GW tôt le matin, les centrales à charbon et lignite suffisent, le prix du MWh est autour de 25€. Les gens vont au boulot, mangent etc : vers midi la consommation à augmenté à 18 GWh, il a fallu mettre en marche des centrales à gaz et faire turbiner les quelques barrages. Ces installations sont plus chères, aussi parce qu’elles apportent la flexibilité au réseau, donc leurs exploitants ne les mettent en marche que lorsque le prix du MWh passe au dessus d’un prix qui leur permet de ne pas perdre d’argent, soit environ 70€. Vers 17h il y a une petite baisse de consommation, mais comme tout le monde sait que le soir elle va ré-augmenter, on n’arrête pas les installations malgré une baisse du prix à 40€. Et effectivement le soir quand Herr Schmidt allume sa télé et sa lumière, la consommation augmente encore un peu avec le prix, jusqu’à ce qu’il aille se coucher.

marché EPEX de l’électricité 2 octobre 2009 (cliquer pour jouer)

Le lendemain, samedi 3 octobre 2009, Herr Schmidt ne va pas travailler, il ne se lève que pour manger, ce qui crée un pic de consommation et de prix moins élevé que la veille, mais le soir il y a le foot à la télé, donc la consommation maximale à lieu vers 21h à 19 GWh. Ensuite les exploitants arrêtent les centrales à gaz, ferment les vannes des barrages, baissent un peu la puissance des centrales thermiques car demain c’est dimanche et là ça sera vraiment calme… Mais que se passe-t-il ??? La production diminue trop peu … et en deux heures les prix s’effondrent. Un peu avant minuit, les producteurs ne savent plus quoi faire de leurs megawatts et les donnent…

marché EPEX de l’électricité 3 octobre 2009 (cliquer pour jouer)

Peu de producteurs d’électricité allemands doivent avoir oublié le dimanche 4 octobre 2009. Une jolie tempête atteint toute l’Allemagne avec des vents juste à la bonne vitesse pour faire tourner les éoliennes au max de leur rendement. Mais à 3h du matin, personne ne sait que faire de leur jus. Donc il vont jusqu’à payer 500€ par MWh pour qu’on les débarrasse de ce truc qui fait monter la tension sur le réseau et va faire tout péter ! 500 €, c’est dix fois le prix « normal » de l’électricité, mais en négatif !!!

marché EPEX de l’électricité 4 octobre 2009 (cliquer pour jouer)

Tout ceci démontre un aspect très important de l’électricité mais trop souvent ignoré:

Votre prise électrique ne fournit pas de l’énergie mais de la puissance.

Ce que je veux dire, c’est que lorsque vous allumez la lumière, vous la voulez tout de suite. Et ça implique que quelque part une installation de production va devoir « faire quelque chose » pour fournir cette puissance (en Watts) au moment même où vous la consommez. Ensuite si vous laissez votre ampoule allumée et consommez de l’énergie (rappel : l’énergie est une puissance multipliée par un temps), la production continue au même niveau.

Les variations de prix de l’électricité n’ont pas grand chose à voir avec l’énergie, mais tout avec la puissance. Si la consommation augmente, il faut mettre en marche des installations qui étaient à l’arrêt, et si elle diminue il faut arrêter des turbines, et ces changements prennent du temps, demandent du travail et ont un prix fondamentalement plus élevé que de laisser tourner une centrale (nucléaire…) toute l’année à une puissance quasi-constante.

C’est ce qui a piégé les producteurs d’électricité dans la nuit du 3 au 4 octobre 2009, et encore plusieurs fois depuis mais dans une proportion moindre : ça leur coûtait moins cher de payer pour se débarasser de leur surproduction que d’arrêter des turbines pendant le coup de vent. Une preuve de plus que le problème des éoliennes, c’est qu’elles produisant quand elles veulent, pas quand on a besoin d’elles.

Mais alors, pourquoi les producteurs n’ont-ils pas arrêté les éoliennes ? Peut-être parce qu’ ils touchent des subventions de l’ordre de 100€ par MWh (j’ignore le chiffre exact, si vous l’avez…) Ô surprise, la moyenne du prix négatif payé pendant les 6 heures de cata était de 100€ par MWh… Donc ils n’ont rien perdu, et ont fait payer au consommateur qui les subventionne le coût de l’exportation de leur surproduction vers les barrages alpins, qui la leur ont revendu quelques heures plus tard avec une marge énorme.

Je viens de changer d’avis : je suis pour les éoliennes dans l’UE,
et pour que la Suisse ne s’occupe que du stockage d’énergie…

Références

  1. « Allemagne : quand l’électricité vaut moins que rien« , lesoir.be, 18 août 2010
  2. « Allemagne : un prix parfois négatif pour l’électricité » sur EcoCO2, 2 septembre 2010
  3. Jeremy van Loo « Windmill Boom Cuts Electricity Prices in Europe« , Bloomberg, 23 avril 2010
  • http://environnementdurable.net Jean-Louis Butré

    EOLIEN:UNIQUEMENT UNE AFFAIRE D’ARGENT PAS D’ECOLOGIE

    Partout en Europe c’est une industrie ultra subventionnée
    En France les 19.000 mégawatts d’éolien terrestre de « l’Ex ministre du Grenelle de l’Environnement » soit 12.000 éoliennes sur le France ne produiront que quelques % d’électricité et surtout pas forcement au moment ou les consommateurs en ont besoin.

    Le programme éolien offshore (en réalité au voisinage immédiat du littoral) pose lui aussi d’énormes problèmes environnementaux et les difficultés techniques ont été minimisées par les promoteurs.
    Les 1.500 éoliennes prévues seront ruineuses et le tarif actuel de rachat de cette électricité à 13 ct le kWh sera insuffisant. Cela explique les hésitations du Gouvernement pour lancer cet appel d’offre qui correspondra à une facture supplémentaire pour les ménages de 20 à 40 milliards d’euros (à ajouter aux 40 milliards déjà programmés par l’éolien terrestre).

    La France peut -telle continuer à dilapider plus de 80 milliards d’euros et importer toutes ces éoliennes industrielles du Danemark, d’Allemagne et très prochainement de chine pour produire ces quantités minuscules d’électricité lorsque les consommateurs n’en ont pas besoin ?

    Chaque éolienne contient 500 kg de néodyme ( aimants permanents la génératrice) dont la Chine contrôle 95% le marché mondial . C’est une “terre rare” et dont le prix vient d’être multiplié par dix et des quotas réduits des 35% par ce pays ( voir guerre économique actuelle avec les USA)

    La France peut-elle continuer à subventionner des emplois en Chine avec de l’argent public ?
    Les ménages français vont– ils accepter que leur facture d’électricité augmente de 40% alors que 3 millions d’entre eux ne peuvent plus la payer?

    L’éolien est une vaste affaire d’argent. Ces énormes aérogénérateurs, produisent des quantités d’électricité minuscules et imprévisibles et sont outrageusement subventionnées par la collectivité. Elles rapportent des fortunes aux affairistes du vent.

    Eolien terrestre
    19.000 MW = perte 2 milliards d’euros par an
    Eolien offshore:
    6000 MW = perte de 1, 2 milliards d’euros par an au tarif actuel 0,13 ct/ KWh (insuffisant pour les promoteurs)
    Renforcement et adaptation du réseau électrique:
    5 milliards d’euros
    Compteurs dit “intelligents” :
    5 milliards d’euros
    Démembrement des éoliennes :
    1à 2 milliards d’euros pour 10.000 éoliennes terrestres et plus pour les éoliennes offshore.
    http://environnementdurable.net
    http://epaw.org

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      J’ai hésité un peu avant de valider ce commentaire car ce blog se veut un lieu de partage de connaissances et de dialogue plutôt que de polémique. En particulier il me semble nécessaire d’éviter le « syndrome NIMBY » qui transparaît dans vos liens pour avoir une réflexion globale. Enfin, sur ce blog on aime bien des références aux chiffres avancés et faire de petits calculs pour comparaison etc.

      Votre argument sur le néodyme est intéressant. J’ignorais que les éoliennes utilisaient encore des « vieilles » génératrices à aimants permanents, et bien que cette intéressante source prétende le contraire en 2003, un survol superficiel du web indique que c’est toujours le cas en 2010. L’argument nationalo-protectionniste sur la Chine m’émeut assez peu car c’est probablement une fois de plus un simple argument de coût qui fait qu’on n’utilise pas de génératrice à induction…

      … ce qui nous ramène au point ou nous sommes 100% d’accord : l’argument économique. La seule vraie question pour savoir s’il faut construire des éoliennes (et lesquelles, et où) est de savoir si elles pourront être rentables un jour sans subventions, donc en vendant leur production au prix du marché. Actuellement ce n’est clairement pas le cas.

      Un argument souvent entendu est de dire « quand il n’y aura plus de pétrole et puisqu’on ne construira plus de nucléaire, le prix de l’électricité va augmenter et là l’éolien et le solaire seront rentables ». En d’autres termes, le « Grand Soir » des fans de l’éolien (c’est un jeu de mots :-) ) sera quand l’électricité sera 2 à 5 fois plus chère qu’aujourd’hui.

      Le problème soulevé dans l’article, c’est que la variabilité de l’éolien implique d’importants surcoûts dans le stockage et la distribution (lignes à très haute tension, « compteurs intelligents » qui mettront votre machine à laver en marche seulement quand ça souffle etc.), surcoûts qui ne sont pas pris en compte actuellement ou pris en charge par d’autres installations, hydroélectriques notamment.

    • Romain

      Quand on ne connait RIEN, on évite des répandre des conneries sur le net !

      Les génératrices à aimants permanents, ça a des tas de domaines d’application lorsque le rendement importe peu, donc surtout pas dans une éolienne !
      J’oserai même affirmer sans aucunes recherches que tous les grands constructeurs éoliens Européens utilisent des génératrices excitées, et donc pas un gramme de néodyme (C’est le cas pour REpower, groupe allemand pour lequel j’ai travaillé).

      La justification physique parait évidente d’ailleurs : 1% de rendement en moins sur une éolienne d’une puissance de 2MW, c’est l’équivalent d’un radiateur de 20kW dans la nacelle qui fonctionnerait en continu lorsque la machine tourne à vitesse nominale. Pousser le rendement au maximum est donc une priorité absolue.

      Et pour l’importation d’éoliennes fabriquées en Chine, quel est le barrage à votre avis ? Le groupe pour lequel j’ai travaillé fabrique des éoliennes en Chine, pour la Chine, et les éoliennes européennes ne seront jamais fabriquées ailleurs qu’en Europe tout simplement parce que le gain sur la fabrication est très loin de couvrir le prix de transport de machines aussi imposantes.

      • Romain

        Finalement j’ai fais quelques recherches, et j’admet avoir été un peu loin dans mon affirmation : REpower, Vestas et Nordex utilisent des génératrices excitées

        GE, Gamesa vantent l’aimant permanent, Enercon l’utilise vraisemblablement et Siemens semble n’avoir qu’un modèle utilisant cette technologie (Une éolienne sans multiplicateur, comme celles d’Enercon).

        Je n’arrive pas à trouver de données sur les constructeurs éoliens les plus présents en France, dans mes souvenirs le premier est Vestas, puis REpower et Enercon qui se battent la seconde place.

        Sources :
        http://www.repower.fr/fileadmin/REpowerFR/PDFS/PP_MM92_FR_3.pdf
        http://nozebra.ipapercms.dk/Vestas/Communication/Productbrochure/V901820MW/V901820MWUK/
        http://www.nordex-online.fr/fileadmin/MEDIA/Gamma/Nordex_Gamma_N100_fr.pdf

        • Hervé

          Bonjour,
          Pour les (rares) fabricants francais, je pense que Jeumont utilise les aiments permanents depuis longtemps (bien avant les autres fabricants qui s’y mettent à cause de la supériorité de ce principe).
          Le rendement d’une machine à aiments permanents est un peu meilleur qu’une machine exitée par électroaiments qui elle même est meilleur qu’une machine asynchrone (bien que pour les fortes puissances l’écart dimminue).
          Le principal inconvenient des aiments permanents est qu’il est impossible d’ajuster le cosphi en mode couplé au réseau. Leur utilisation necessite l’emploi de convertisseurs electroniques. En contre partie, les convertisseurs permettent de changer la vitesse de rotation et donc d’emmener l’éolienne a son rendement max à toutes les vitesses de vent (donc benefice sur deux tableaux).
          Les machines asynchrones bien que plus économiques ont d’autres inconvénients de taille: elle ne contibuent pas à souteir le cosphi du réseau et ont une tolerence tension / vitesse réduite. En novembre 2006, lors de la panne qui a touché l’europe, les éoliennes ont eu une part de responsabilité en se déconnectant trop rapidement du réseau.
          L’utilisation du neodyme n’est cependant pas obligatoire pour réaliser des machine synchrones. (il reste mieux, notamment à faible charge).
          Cordialement,
          Hervé

  • Yves Masur

    J-L Butré dit: 12.000 éoliennes sur le France ne produiront que quelques % d’électricité et surtout pas forcement au moment ou les consommateurs en ont besoin.
    Il faut reconnaître que le nucléaire n’est pas mieux sur ce plan (pas les%, mais la prod!). A cause de l’inertie du système, le nucléaire va bien pour la production en ruban, mais n’absorbe pas les variations. Les centrales thermiques idem. Et qui absorbe les variations? sur le très court terme (15 minutes): l’inertie des machines tournantes. Et l’hydraulique: un groupe Pelton démarre en 3 minutes. En effet, c’est bien là que se situe absorption des pic d’énergie, tout n’est qu’une histoire de constante de temps.
    L’argument « néodyme » n’en n’est pas un sur la durée. Soit on va réactiver d’autre sources, taries à cause de la politique des prix extrêmement bas des chinois, soit on fera comme pour tout moteur/générateur: magnétisation par excitation séparée.
    Cependant, le problème de l’éolien est bien de produire… quand le vent souffle. On peut raisonnablement supposer qu’à moyen terme, la capacité installé peut aller jusqu’à la valeur ruban minimale; mais il faudra bien « assouplir » les autres productions pour suivre le mouvement… D’où l’intérêt des consommateurs intelligents: chargeurs, pompes, compresseurs à enclencher à la demande.

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      J’ai réalisé un jour que la « constante de temps » dont tu parles se mesure en Kw/h, unité que les journalistes et le grand public mélange avec le kilowattheure (voir http://drgoulu.com/2009/08/26/le-groupe-e-promet-2000-francs-par-kwh-de-puissance-installes/#comment-1352 )

      En plus il faudrait distinguer le temps nécessaire pour démarrer une installation arrêtée et l’amener à sa puissance nominale du temps nécessaire pour moduler cette production. Et dans l’hydro c’est très rapide, de l’ordre de la seconde par % de puissance grâce au pointeau.

      Reste que la puissance de bande représente environ 50% des pics de consommation, et que si on veut stocker de l’énergie pour la pointe, il est nécessaire d’avoir une surproduction dans les creux. Ca signifie qu’une production continue et fiable (indépendante de la météo) est indispensable. Et c’est là qu’on n’a pas d’alternative au thermique (fossile ou nucléaire) complété par le fil de l’eau.

      Pour générer des perturbations de la production, là les éoliennes sont parfaites…

      Je prétends d’ailleurs que ceci est la cause d’un facteur 2 à 5 entre le coût de l’électricité « renouvelable » et la bande (thermique ou au fil de l’eau) : la puissance installée est exploitée à plus de 80% voire 90% par la production de bande, mais qu’à environ 20% par le solaire (qui atteint la puissance installée le 21 juin à midi) et l’éolien (quand ça souffle). Tiens, il y a justement un facteur 4 entre deux…

    • Baranger Michel

      Bonjour
      Je pense que vous ne connaissez pas le fonctionnement d’une centrale thermique nucléaire ou classique.
      Elles participent à la puissance demandée en temps réel grâce au programme de consommation élaboré la veille du jour et au système de télé réglage qui correspond à un pourcentage en + ou en -de la puissance de la tranche.
      Ces tranches participent également à la tenue de la tension par la fourniture ou absorption de l’énergie réactive ce qui ne semble pas être le cas des éoliennes.

      • http://drgoulu.com Dr. Goulu

        Juste, mais cette variation est relativement limitée en amplitude. D’après ce que je comprends de cette intéressante discussion, la puissance d’une centrale nucléaire peut baisser en quelques minutes de 10 à 15%, mais en dessous c’est le refroidissement qui absorbe la puissance thermique jusqu’à l’arrêt du réacteur.

        Or comme on le voit la variation de consommation passe presque du simple au double entre le jour et la nuit, trop pour pouvoir suivre…

        • Neutrino

          Comme le dit Michel Baranger, en France, le nucléaire comme toutes les autres installations de production suit un programme deproduction déterminé la veille par le régulateur (RTE). Cela s’applique pour les moyens de base comme pour les moyens de pointe.
          Dans le cadre de ce programme de charge, le nucléaire pour sa part est capable d’assumer des pentes de 50MW/h.
          Au cours de la journée, pour compenser les erreurs de prévision de la veille, le réseau dispose d’un régalge primaire de fréquence (auquel le nucléaire participe). En effet, tout déséquillibre entre production et consommation aboutit à une déviation de la fréquence de la référence 50Hz. Les installations participant au réglage primaire de fréquence font varier en temps réel leur production pour compenser tout déficit/surplus de production. Si ma mémoire est bonne, la France doit disposer d’une réserve primaire de700MW pour ces compensations. Les installations nucléaire peuvent mettre à disposition du réseau de 2% à 7% de leur puissance nominale
          De plus pour ramener la fréquence à sa référence 50 Hz, le réseau dispose d’un régalge secondaire de fréquence auquel participent également certaines centrales nucléaires.

          En effet, le réglage de la fréquence ne pardonne aucune erreur. Il faut réagir en quelques secondes pour compenser une variation de fréquence. Sinon on aboutit à des incidents comme celui du 6/11/2006 en Allemagne qui s’ést propagé en qq secondes dans toute l’Europe.

          • http://drgoulu.com Dr. Goulu

            Si vous parlez de celle là, alors c’était le 4 novembre 2006.

            Je ne voulais pas parler de la fréquence réseau dans l’article parce que ça nous mènerait trop loin (surtout avec les éoliennes…) mais je confirme : dans les centrales hydroélectriques, l’ouverture de la vanne pointeau est asservie à la fréquence.

            Anecdote à ce sujet : depuis l’introduction de l’horaire cadencé en Suisse, on peut observer nettement un cycle de période = 1h dans la production des quelques centrales hydroélectriques qui fournissent du 16.66 Hz pour les trains : à l’heure pleine vous verrez les pointeaux reculer ou peut-être même un groupe être mis en marche pour environ 15 minutes : beaucoup de locomotives démarrent…

            L’occasion de rappeler que les transports publics sont électriques, donc que leur développement demandera plus de jus…

        • jmdesp

          Euh, c’est une interprétation partielle de la discussion, en particulier il manque la prise en compte du commentaire de Narduccio de 12h27. La variation maximale de production de puissance de Fessenheim est de 5%/mn (ou 40 MW/mn), donc à peine plus de 20 minute pour passer de 0% à 100% sans justement utiliser les mécanisme d’urgence pour absorber toute la puissance thermique produite (là on peut passer à zéro immédiatement). Sachant qu’au premier démarrage après rechargement du combustible, on se limite à 3% par heure.

          Pour le résultat en pratique, si tu va voir sur l’appli Eco 2 mix, ici :
          http://www.rte-france.com/fr/developpement-durable/maitriser-sa-consommation-electrique/eco2mix-consommation-production-et-contenu-co2-de-l-electricite-francaise
          tu verra que typiquement la consommation varie moins que du simple au double. Pour le 26 mai, on passe de 34GW à 47 GW. Pendant la pointe d’hiver, la variation en pourcentage est moindre, car le chauffage électrique continue tout la nuit.
          Il faut surtout regarder la courbe « Production d’électricité détaillée par filières » pour voir que le nucléaire contribue pour une partie importante à l’adaptation. Ce jour là, le point bas est à 32,8 et le haut à 37,6. La variation est moindre que celle de la consommation mais c’est parce que la contribution de l’hydraulique fait qu’on a pas besoin d’en demander plus au nucléaire, et que la nuit nos voisins suisse sont demandeurs de nos surplus pour les utiliser à charger leur hydraulique pompé.

          Cherchons une journée un peu exceptionnelle : le 29 avril 2012 pour suivre la consommation, on a eu besoin de passer le parc nucléaire de 35,3 GW à 17h à 41,6 à 22h, l’hydraulique n’a pas pu être le contributeur principal.
          Cf http://clients.rte-france.com/lang/fr/visiteurs/vie/prod/realisation_production.jsp et sélectionner la prod nucléaire du 29 avril.
          On voit donc qu’une variation forte sur un intervalle assez court est donc parfaitement faisable, d’autant plus que si on va dans le détail par groupe ici :
          http://clients.rte-france.com/lang/fr/visiteurs/vie/prod/production_groupe.jsp
          on constate qu’on a choisi de gérer cela en faisant varier Paluel 2 ce jour là de 992MW à 16h jusqu’à 1257 à 22h, mais Penly 1 de 350 MW à 16h à 1358MW à 22h.

          Donc le suivi de la charge de consommation avec le parc nucléaire français est parfaitement possible techniquement, même si on préfère en général en réaliser la plus forte partie avec l’hydraulique, et qu’on préfère aussi de vendre des surplus d’électricité en Suisse la nuit. Même si c’est pas cher, le coût du MWh marginal est très faible (5€/MWh d’après la cour des comptes), ça reste donc profitable pour EDF qui rentabilise ainsi mieux l’investissement qu’en ne produisant pas.

  • Jean-Paul Bourdon

    Le nimbysme n’est pas une notion scientifique

    Dans le recours même à cette expression d’origine populaire – not in my backyard existait avant que les ingénieurs mécontents d’aujourd’hui ne s’en emparent –, on reconnaît le moralisme anglo-saxon toujours prompt à juger et dénoncer le comportement des autres – forcément égoïstes – et à réduire les attitudes sociales à un choix binaire. Dans beaucoup de travaux scientifiques américains actuels, tout comportement humain ou animal ne peut témoigner, par exemple, que d’une attitude ou « altruiste » ou « égoïste ».
    Car c’est bien un cerveau anglo-saxon qui a transformé cette expression populaire de nimby en formule « scientifique ».

    Comment le nimbysme est-il arrivé en France ?

    En France, cette formule stigmatisante a été lancée par les aménageurs, il y a deux décennies, à partir du moment où de plus en plus de citoyens réunis en associations ont estimé avoir un droit de regard sur la manière dont on voulait modifier leur cadre de vie. Les professionnels de l’aménagement (ceux de la SNCF, de la DDE, d’EDF, etc.) ont très mal vécu cette remise en cause de leurs compétences et de leur rôle séculaire, s’estimant seuls capables de déterminer l’intérêt général, jusqu’à « passer » en force. Ces technocrates n’avaient pas l’habitude d’être interpellés par de simples quidams ni de perdre du temps à écouter leurs points de vue. Ils agissaient pour le bien-être de tous, quitte à gâcher la vie de quelques-uns pour toujours. Leur morale était sauve.

    Ces aménageurs se sont alors aperçus que leurs homologues américains (les planners), qui faisaient face eux aussi au même problème depuis la fin des années 1970, s’étaient servis de l’expression populaire en question, réduite à un acronyme, à la fois pour « faire concept » et frapper les médias, afin de disqualifier les mouvements d’opposition et les ramener à des « émotions populaires », des réactions immatures, « locales », donc mineures et, pour finir, selon les conceptions utilitaristes, « égoïstes », donc immorales, illégitimes.

    On peut comprendre que cette tentative de culpabilisation des citoyens opposés à des projets d’aménagement en les traitant de nimby ait été reprise en Europe au début des années 1980 par les aménageurs et les technocrates, cela reste incompréhensible de la part de chercheurs et de scientifiques, du moins en France. Il est toujours risqué de recourir sur le plan scientifique à une catégorie dont on n’a pas mesuré l’implicite, l’extension idéologique et politique, ni même sans en avoir cherché l’origine (qui, où, quand et, surtout, pourquoi ?). Ce que les historiens appellent la critique des sources, les scientifiques doivent l’appliquer aux mots qu’ils empruntent, car les mots sont aussi des « documents ». Ils ne tombent pas du ciel et sont toujours le produit d’un groupe social et de ses intérêts. Il est délicat de prétendre décrire le réel à partir d’une expression disqualifiante sans adopter le jugement moralisateur qui la sous-tend.

    L’âge d’or de l’aménagement conquérant, s’appropriant sans débat des espaces au nom de l’intérêt général, est révolu.

    Nous n’avons donc pas à utiliser cette accusation de nimby, encore moins à parler comme des psychiatres de « syndrome nimby », dans aucun débat technique ou scientifique comme ici.

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      Merci pour ce superbe commentaire (si seulement ils étaient tous comme ça ) , merveilleuse démonstration de retournement de crêpe rhétorique, ou comment renvoyer le « Nimby » dans la tronche du technocrate qui s’en sert. :-) Je suis admiratif.

      Sauf que justement, je constate depuis plusieurs articles sur le sujet que les  » citoyens opposés à des projets d’aménagement » comme Jean-Louis Butré plus haut appuient systématiquement leur combat sur des considérations locales (la préservation du site du Mont Saint Michel en l’occurence) au lieu d’utiliser une argumentation globale telle que celle présentée dans mon article.

      Quand vous dites « Le nimbysme n’est pas une notion scientifique », je n’en sais rien car je n’ai pas (encore) étudié ce sujet. Je constate rapidement qu’il semble étudié depuis un certain temps ( par ex. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1536-7150.1994.tb02603.x/abstract ) et je n’exclus donc pas qu’il y ait un jour prochain une étude très scientifique montrant que ce comportement assez logique est une réalité. A première vue ça me semble même pouvoir être testé assez facilement par une expérience de psychologie expérimentale.

      Donc voilà, pour résumer je n’ai accusé personne de nimbyisme, j’ai au contraire tenté d’écarter cet argument du « débat technique ou scientifique » que je tente de promouvoir.

  • http://tykay.free.fr tykayn

    pas d’énergie mais de la puissance, ah tiens j’ai appris un truc là (en même temps c’est pour ça que je passe dans le coin :D)
    se faire payer 500 euros pour une heure de conso électrique ça rembourse plus qu’une année de factures EDF, c’est t’y pas formidable.
    ah et puis, la puissance en trop des éoliennes on la ferait pas passer dans une prise de terre avec un disjoncteur ?

    en bonus je me posais justement une question hors sujet en algèbre:
    soit x / x = 1 , jusque là tout va bien
    si x = infini , est ce que infini / infini = 1 ?
    J’ai eu beau passer mon bac S je suis toujours pas certain que ce qu’on appelle « variable » soit variable aussi quand on effectue le calcul, d’où ma supposition que infini / infini ne ferait pas forcément 1.

  • Neutrino

    Bien que vous expliquiez la différence entre W, Wh et W/h, quelques maladresses sembent s’être tout de même glissées dans votre article. En effet, vous parlez au début d’un « consommation de 12GW » puis ensuite de consommation de 18 et 19 GWh.
    La manière dont vous en parlez laisse penser à une puissance.
    En fait les chiffres évoqués concerne des volumes de transaction déclinés par heure sur des marchés spécifiques. Il serait donc plus judicieux de parler de consommation de 12 GWh entre 2h et 3h du matin… (on pourrait même paler de GWh par heure !)
    D’autre part, même la nuit, la puissance consommée ne tombe pas à 12 GW mais plutôt aux alentours de 40-50 GW (comme le montre d’ailleurs votre 1ère illustration). Le marché spot ne représente effectivement qu’une partie minime du marché global de l’électricité.

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      Merci pour votre commentaire très pertinent.

      Effectivement j’ai fait quelques raccourcis discutables, « motivés » par le fait que le graphique du haut est gradué en puissance alors que les volumes d’échange dans les 3 graphiques suivants sont en GWh pour chaque heure. C’était pour voir si vous suiviez … ;-)

      Sur le fait que le marché spot ne représente qu’une partie du marché de l’électricité, c’est vrai, mais elle n’est pas si mineure que ça (~20GW pour Allemagne+Autriche sur ~50 dans l’exemple) et dans la mesure où on compte sur ce marché à l’avenir pour troquer du solaire espagnol contre de l’éolien nordique via le stockage alpin, cette importance va probablement se renforcer.

      Raison de plus pour veiller à corriger les effets pervers du système. On ne voudrait pas de Lehman Brothers de l’énergie, n’est-ce pas ?

  • http://communiting.hautetfort.com/ Laurent

    J’ai appris pas mal de choses, billet très intéressant.

  • Marc nicole

    Tout de même quelque chose de bizarre dans cette histoire: si effectivement on peut comprendre que la valeur d’ un MWh tempête de nuit soit plus faible qu’à midi,il n’en reste pas moins que ce peut être valorisé via un barrage à environ 2/3 du coût marché.
    Gageons qu’avec un peu d’ Experience et de bons contrats, ce sera le cas.
    A part cela, oui ce sera de plus en plus intéressant de posséder un barrage

  • Christian.

    Question unités: Bon eh bien je pense qu’il serait beaucoup plus simple de n’utiliser dans les sujets qui traitent des réseaux électriques que des kW et des kWh et laisser de côté les mega, giga et tera. Exemple: c’est beaucoup plus claire d’écrire que le nucléaire en Suisse représente 26’000 millions de kWh que 26’000 GWh. Les kWh peuvent être utilisés pour tous les types de production: éolien, solaire, hydraulique et nucléaire.

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      le kWh est l’unité de facturation au public, mais elle est toute petite : un kWh ne vaut que ~ 0.20 centimes de Franc Suisse.

      le MWh correspond mieux à la consommation annuelle d’un ménage typique (3 à 5 MWh, soit un peu moins de Frs 1000.-). C’est aussi une unité plus adaptée aux petites installations de production (éolienne) ou aux gros consommateurs (locomotives)

      Lorsqu’on parle de grosses installations ou de consommation à l’échelle d’un pays, les GWh voire les TWh sont adaptés. Lorsque vous dites « 26’000 millions de kWh » vous devriez les écrire en toute rigueur « 26’000’000’000 kWh », ou alors « 26 milliards de kWh » …

      C’est une question de point de vue, mais je pense qu’habituer le public à manipuler mega, giga et tera renforce l’idée essentielle que puisqu’on est des millions et qu’il y a des milliers d’heures par an, il faut produire des milliards de fois ce que chacun de nous consomme en une heure.

    • Martin Claude

      Pas d’accord. Quand on travaille en permanence avec les chiffres, il est impensable de tout ramener à la même unité, surtout pour les grandes valeurs. Ce que vous dites est juste pour quelques profanes qui ne maîtrisent pas les préfixes multiplicateurs. Ils ont étés inventés pour faciliter la communication et les mesures.
      Si on en était resté là, votre disque dur ferait aujourd’hui : 2’000’000’000 bytes
      Pas grave, puisque le soleil est à 150 000 000 000 mètres de la terre !
      Ou encore pourquoi ne pas dire qu’Andromède se situe à :
      220’008’000’000’000’000’000 km de la Terre !

    • Romain

      On pourrait aussi utiliser les unités SI, soit le W et la seconde, tant qu’a faire !!

      Soyons sérieux, et considérons que ceux qui ne comprennent pas les facteurs multiplicateurs ne sont certainement pas apte à comprendre le sujet même d’un tel article.

  • Alexandre

    Bonjour,
    Merci pour cet excellent article.
    J’avoue avoir surtout été surpris par la quantité réellement produite par les éoliennes en comparaison avec leur puissance « affichée »
    Quel est l’origine du graphique « power generation from wind in 2008 in germany »? question de voire comment évolue le rendement annuel entre la production et la capacité nominal avec le années.
    Bonne journée!

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      Vous trouverez ce que vous chercher sur la figure suivante tirée de http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power_in_Germany :

      En divisant la production (en GWh, courbe bleue) par la puissance installée (en MW, courbe rouge), on obtient le nombre d’heures « équivalent plein temps » de production, qui vaut par exemple 37809/25.877 = 1461 heures pour 2009. Or il y a 365*24 = 8760 heures par an, donc les éoliennes allemandes n’ont produit que 17% de leur puissance installée en moyenne…

      D’autre part la puissance instantanée d’une éolienne varie comme le cube de la vitesse du vent. Ceci rend la production très irrégulière et imprévisible puisqu’une variation de la vitesse du vent de 26% cause une variation de la puissance d’un facteur 2.

      Ces deux facteurs se combinant, on comprend que si un pays comme l’Allemagne arrive bientôt à produire avec des éoliennes 10% de sa consommation moyenne, ce sera au prix d’une production quasi nulle à certains moments et de surproduction à d’autres.

      Je n’ai pas retrouvé la source de mon graphique (honte), mais il y en a des assez similiares en bas de http://www.wind-watch.org/news/2010/11/27/the-big-lie/

  • JeanBre

    L’électricité à prix négatif a existé aussi au Canada, mais pas pour l’électricité d’origine éolienne. Les centrales nucléaires en grand nombre là-bas, produisent de l’électricité en quantité constante. Il n’est pas possible de ralentir ou d’augmenter la production d’une centrale nucléaire en fonction de la demande.

    Par conséquent, chaque nuit, une grande quantité d’électricité était produite en surplus. Il s’en suivait de graves difficultés de surcharge des lignes électriques et des transformateurs. C’est pour cette raison que les distributeurs au Canada ont longtemps préféré payer les rares consommateurs qui voulaient bien demander de l’électricité la nuit, plutôt que de risquer des pannes et des destructions de matériel.

    La seule solution est de développer des installations capables d’emmagasiner l’énergie produite au mauvais moment pour la restituer pendant les périodes de forte demande.
    Mais cette nécessité est valable pour tous les moyens de production qui ne sont pas régulables, que ce soient les centrales nucléaires ou les éoliennes. Et si de nombreux pays ont été capables d’adapter leur production de kWh nucléaires à la demande, ces mêmes pays doivent être capables d’adapter leur production d’électricité éolienne.

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      Je n’ai pas trouvé de référence à des prix négatifs au Canada, mais je ne mets pas en doute votre info : les prix négatifs sont la conséquence automatique d’une surproduction, quelle qu’en soit la source. Mais je vois deux différences importantes dans entre les 2 scénaris:

      1) la variablité. pour les raisons que vous évoquez, la (sur)production thermique (nucléaire) peut être anticipée : on sait plusieurs jours à l’avance qu’il y aura surproduction telle nuit et s’y préparer. Si le Canada n’a pas baissé sa production, c’est probablement qu’elle était indispensable pendant la journée précédente. Pour l’éolien,,,, dites moi combien Collonges produira dans 2h ? et dans 2h15 ?

      2) l’économie. Personne n’aime brader sa production, encore moins payer pour l’écouler. Si un exploitant de centrale s’y résout, c’est parce qu’il peut compenser cette perte par un gain au moins équivalent juste avant ou juste après (pendant la journée). Vous dites « ces mêmes pays doivent être capables d’adapter leur production d’électricité éolienne ». Mais ils le sont ! Sur une éolienne il suffit de pousser le bouton « frein » et elle s’arrête en quelques minutes, voire secondes. La vraie question est « pourquoi les allemands n’ont ils pas stoppé leurs éoliennes alors qu’elles surproduisaient? ». La réponse est « parce qu’ils touchent la RPC quoi qu’il arrive ! » Si vous avez une éolienne ou des panneaux solaires, vous n’avez pratiquement rien à faire du prix de vente de l’électricité : la rétribution à prix coutant vous garantit de gagner de l’argent même lorsque vous forcez d’autres à en perdre. Le prix négatif canadien, ce sont les consommateurs qui l’ont payé la veille à des gens motivés pour éviter cette situation. Le prix négatif allemand, ce sont les contribuables qui l’ont payé à des gens qui n’en ont rien à battre.

  • JeanBre

    On ne peut pas prévoir précisément la demande non plus. On peut juste faire des prévisions statistiques en fonction de la météo, des cycles de consommation saisonniers, hebdomadaires et quotidiens, des relevés des années précédentes à la même période et de l’évolution de l’économie.

    Il faut en permanence adapter l’offre à la demande et les régulateurs qui commandent les pompes font ça très bien. Par contre, prévisions exactes ou pas, il est techniquement impossible de sortir ou plonger les barres de combustible nucléaire à chaque minute pour produire juste la quantité d’électricité nécessaire.

    Les centrales nucléaires sont aussi inadaptées que les éoliennes pour satisfaire la demande d’électricité. Pourtant les centrales atomiques sont utilisées et c’est grâce à des moyens de production complémentaires et plus adaptés, ainsi qu’une politique de prix qui encourage une demande lisse et continue (mais contraignante), que les consommateurs sont satisfaits.

    Peu importe combien de kWh les éoliennes produiront dans 2h ou dans 2 jours. Si cette énergie est produite lors de fortes demandes, les consommateurs la consommeront et les turbines des barrages seront ralenties pour ne fournir que l’électricité qui manque, sinon il faut simplement disposer d’un moyen de stockage prêt à accumuler l’énergie produite pour la restituer plus tard. C’est ce que font les barrages, avec leurs pompes et turbines.

    Les moyens de production doivent opérer en réseau, mais pour améliorer l’efficacité de ce réseau, il vaut mieux produire à proximité des consommateurs. Et les éoliennes peuvent être implantées à une plus grande proximité des consommateurs que les centrales nucléaires françaises utilisées actuellement.

    Vos arguments pour expliquer pourquoi les Allemands n’arrêtent pas les éoliennes en période de surproduction ne sont pas convaincants. D’abord le graphe n’est pas assez précis pour affirmer que les pics de surproduction correspondent aux pics de production éoliens.
    Chaque jour connait des pics et des creux. Les pics de demandes se produisent le jour, à midi et en début de soirée, tandis que les creux se produisent la nuit.
    Or les pics éoliens ne sont pas réguliers et rien ne permet de dire qu’ils coïncident avec les pics de surproduction de nuit. D’ailleurs les enveloppes des courbes grises et vertes n’ont pas du tout la même allure.

    La surproduction est davantage due aux centrales nucléaires qu’aux éoliennes, surtout dans un pays où les éoliennes produisent encore moins d’énergie que les centrales atomiques.
    En plus la surproduction mentionnée est globale à l’échelle du pays. Il faudrait encore savoir si la Bavière, surtout nucléaire, était en surproduction pendant que les villes du Nord connaissaient une demande que les éoliennes de la région ne parvenaient pas à satisfaire entièrement, notamment pour le chauffage pendant les tempêtes. Il aurait été stupide d’arrêter des éoliennes localement, pour transporter des kWh nucléaire du sud avec des pertes, alors que l’Autriche était prête à consommer l’énergie nucléaire bavaroise pour remplir ses barrages et qu’il n’est pas possible d’interrompre une centrale nucléaire pour une nuit seulement.

    En France, pour éviter les prix négatifs, EDF a fortement encouragé le chauffage électrique en priant les consommateurs de consommer l’électricité la nuit. Or le chauffage électrique est une aberration totale du point de vue rendement énergétique. Il est stupide de chauffer de l’eau dans une centrale nucléaire à une centaine de km, avec un combustible extrait à des milliers de km, transporté et transformé en consommant beaucoup d’énergie, pour produire de l’électricité, et pour la transporter jusqu’aux consommateurs, qui transformeront cette électricité en chaleur la nuit, pour ensuite dissiper cette chaleur dans les logements durant la journée !!!
    Les pertes à chaque transformation et pour les transports sont énormes.

    Vous qui reprochez aux éoliennes de ne produire de l’électricité que 20% du temps (ce qui n’est pas exact non plus. Les 20% sont un raccourci mathématique), vous ne voudriez pas qu’on diminue encore leur rendement en les stoppant lorsqu’il y a du vent ;)

    Lorsqu’on arrête une centrale atomique, c’est souvent pour un incident ou une révision, et ce n’est pas du tout en accord avec la demande. Une centrale nucléaire peut être arrêtée pendant des mois, y compris en hiver et à midi, quand les habitants ont besoin de se chauffer et de manger chaud. Cela devrait être à vos yeux un argument suffisant pour considérer le nucléaire comme le pire moyen de produire de l’électricité.

    Tandis que les éoliennes, si elles sont assez nombreuses et dispersées sur un vaste territoire, elles ne tomberont pas en panne en même temps et ne seront pas toutes privées de vent au même moment.

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      Les prévisions de la demande d’électricité sont très précises. Je ne retrouve plus de référence maintenant, mais de mémoire c’est de l’ordre de 2% d’erreur 24h à l’avance pour le soir et le week-end, et encore moins pour les journées de semaine. Car il faut savoir que la consommation des fameux « ménages » ne représente que 42% de la consommation d’énergie électrique. Il y a au moins autant pour l’industrie et bureaux, très prévisible et répétitif, et le reste pour les transports, ou les prévisions sont incroyablement précises. Visitez une centrale de production des CFF (par exemple à Chatelard chez mon copain Jacky) et à l’heure pile vous verrez les pointeaux des turbines reculer lorsque toutes les locos de l’horaire cadencé démarrent en même temps…

      Un truc qu’on oublie souvent à propos des moulins à vent, c’est que leur puissance varie comme le cube de la vitesse du vent. C’est pour ça que je vous demandais vos prévisions pour dans 2h puis dans 2h15 : si la vitesse du vent augmente de 30% en un quart d’heure, et ça arrive très souvent, la puissance de l’éolienne varie de 1.3^3 = 220% ! C’est ce qui fait que la production éolienne est extrêmement variable, mais hélas de façon incontrôlée.

      Et c’est bien ce qui est arrivé en Allemagne, si vous suivez les références indiquées au bas de l’article.

      Si vous regardez bien le premier graphique de l’article, l’Allemagne a besoin d’une puissance minimale de 40 GW certaines nuit d’été, qu’il vente ou pas. Et du double, 80GW certains jours d’hiver quand le Soleil rase l’horizon. Si vous multipliez mentalement la courbe verte de la production éolienne par 4 pour que la dizaine de pics à presque 20 GW correspondent à ces puissances max, vous constaterez qu’il n’y a qu’une vingtaine d’autres jours ou la puissance multipliée par 4 atteint la consommation de bande de 40 GW. Pour produire ne serait-ce que 10GW de bande éolienne, il faut multiplier la courbe, à l’oeil par environ 10, ce qui produirait des pics à 200 GW, le triple de la consommation de pointe, pour autant qu’elle coïncide… La question devient : que fait-on d’une surproduction de plus de 100 GW ??? Et à supposer qu’une solution technique soit un jour possible, les coûts de ce stockage doivent venir en sus de ceux de la production éolienne.

      A ce propos je n’ai jamais dit que les éoliennes ne produisent que 20% du temps, j’ai dit très clairement « la puissance installée est exploitée à plus de 80% voire 90% par la production de bande, mais qu’à environ 20% par le solaire (qui atteint la puissance installée le 21 juin à midi) et l’éolien (quand ça souffle). « . C’est vous qui avez dit  » ces mêmes pays doivent être capables d’adapter leur production d’électricité éolienne », or pour adapter la production éolienne on ne peut que freiner les machines…

      Nucléaire ou pas, la question est donc de produire la puissance de bande d’une part, et de disposer d’un système de production contrôlé des pointes d’autre part. Désolé, mais l’éolien ne recouvre aucun des 2 besoins.

      Le thermique permet parfaitement de produire la bande : une centrale nucléaire fonctionne 90% du temps, les 10% d’arrêt planifiés ou non sont compensés par d’autres installations, il faudrait vraiment qu’un tremblement de terre les stoppe toutes en même temps pour causer une catastrophe comme…. un mois sans vent ?

      Je partage votre avis sur le chauffage électrique direct. C’est aberrant. D’ailleurs j’ai un chauffage à accumulation : je stocke de l’énergie surproduite la nuit. Mais je vais changer de système, soit pour un radiateur à teraflops , soit pour une pompe à chaleur qui ne consommera plus qu’un tiers de l’électricité en ne produisant qu’un léger bruit qui me mettra tous les voisins sur le dos.

      C’est cool les pompes à chaleur : ça remplace le mazout par de l’électricité. Donc il faudra plus d’électricité pour moins de CO2. Et puis les voitures électriques aussi c’est sympa. Faudra juste encore plus d’électricité. Beaucoup plus. Énormément plus. Tellement plus qu’il faudra quand même des éoliennes. Et des panneaux solaires. Et des centrales à choix : gaz ou charbon comme les Allemands, nucléaires comme les Français, ou les deux.

      Comprenez-moi bien : je n’en veux pas, mais si on veut réduire le CO2, on n’aura pas le choix.

      • JeanBre

        2% de précision 24 heures à l’avance, il s’agit bien sûr d’une moyenne. La météo n’est pas toujours prévisible et les coups de froid peuvent survenir plus tôt ou plus tard, avec des enclenchements soudains de milliers de chauffages électriques y compris dans les transports publics.
        De toute manière, les turbines des barrages grâce aux régulateurs du réseau, savent adapter la production à la demande, à la minute ou même à la seconde près, pour autant que les barrages disposent d’assez de réserves d’eau, évidemment.
        Les usines à gaz offrent une certaine flexibilité aussi, mais le rendement baissent fortement si une centrale est arrêtée et que l’on dot attendre que sa température optimum soit atteinte au ré-enclenchement.

        Pour le graphe de la production et des prix en Allemagne et le prix négatif de -500EUR par GWh, je ne vois pas de raison de s’affoler. Il s’agit d’une valeur extrême. On ne sait pas combien de kWh ont été vendus à ce prix là, ni combien de temps ce prix a été effectif, ni quel a été le prix moyen ce jour là. En bourse, car il s’agit d’une bourse, il suffit qu’un petit malin offre un prix très bas pour acheter une action, ou une quantité de matière première et qu’un autre laisse partir une certaine quantité au plus offrant pour que la transaction se fasse.

        Il est vraisemblable que l’Allemagne a rapidement corrigé sa production pour diminuer la surproduction et obtenir des prix plus corrects. D’ailleurs la courbe sur les quantités d’énergie produites ne montre pas de pics exceptionnels. Cela confirme que les quantités vendues à prix négatifs n’ont pas été importantes.

        Pour les centrales nucléaires, lorsqu’elles tombent en panne, c’est rarement de manière contrôlée, mais c’est toujours avec des conséquences colossales en raison de la quantité d’électricité qui vient à manquer d’un seul coup. Lorsqu’une centrale comme celle de Muehleberg ou Beznau sont arrêtées pour maintenance, c’est pour plusieurs mois.

        Tandis que de mémoire de météorologiste, un territoire grand comme l’Allemagne n’est jamais privé de vent un seul jour, sur la totalité du pays. Alors un mois sans vent, c’est du jamais vu nulle part dans l’histoire connue de l’Humanité.
        Donc chaque moyen de production a ses désavantages et, tout bien comparé, les éoliennes se profilent avec un bon nombre d’avantages en comparaison des centrales nucléaires.

        L’Allemagne a besoin d’une quantité d’électricité constante (dite de ruban) sur lequel elle peut compter, mais rien ne l’oblige à remplacer la totalité de ses moyens de production par des éoliennes. D’ailleurs ce n’est pas ce qu’elle projette. Les panneaux solaires, la biomasse et la géothermie peuvent venir compléter le tableau pour une meilleure complémentarité.

        Pour ce qui est d’adapter la production d’électricité éolienne, comme l’électricité nucléaire, j’avais été assez précis pour indiquer que cela ne pouvait se faire que grâce à un moyen de stockage-production flexible comme le sont les barrages et leurs installations de pompage-turbinage.
        Il est inutile de freiner une éolienne et l’empêcher de produire si on peut consommer son électricité tout de suite ou stocker l’énergie pour la restituer plus tard.
        On l’a toujours fait pour le nucléaire. Ce n’est pas un problème pour les éoliennes.

        Pour les pompes à chaleur, si vous disposez d’un chauffage électrique, vous consommerez beaucoup moins d’électricité en remplaçant votre installation actuelle. Les caisson isolant font des miracles pour insonoriser les bruits de la pompe. Mais il y a sûrement mieux à faire,notamment en isolant davantage votre vieille bâtisse et en installant des panneaux solaires thermiques.

        Si vous persistez à vouloir vous chauffer en vous éclairant, essayez l’éclairage au sol, c’est plus performant question chauffage :) Vous pouvez aussi dormir attaché au plafond (plus chaud) ou incruster une vielle TV cathodique au sol et la regarder d’en haut pour bénéficier de la chaleur qui monte.

        Pour les transports, le potentiel d’économies d’énergie est absolument colossal.
        Une voiture pèse en moyenne 1,5 tonnes pour ne déplacer le plus souvent qu’une personne de 70kg et en plus cette voiture ne sait pas se rendre toute seule en toute sécurité d’un point A au point B. Tandis qu’une toute bête cabine d’ascenseur de 100kg peut transporter 4 personnes de 70kg sans accident d’un étage à un autre automatiquement.

        Mais l’énergie est décidément bien trop bon marché pour que les ingénieurs se cassent la tête à développer des moyens plus économiques et plus intelligents pour nous déplacer sur les routes.

  • http://drgoulu.com Dr. Goulu

    J’ai retrouvé ce document très intéressant sur la prévision de la consommation électrique en France. On y lit au bas de la page 5 « Aujourd’hui on estime l’écart type entre les prévisions journalières et les réalisations de consommation à environ 900 MW. » sur ~50’000 MW, soit bien les 2% que je mentionnais de mémoire.

    Quand je parlais d’ « un mois sans vent », je voulais par exemple parler du moi de mai 2008 qu’on voit sur le premier graphique, où le pic maximum de production que je discerne est peut-être à 2GW et la moyenne sur le mois clairement inférieure à 1GW pour 24 GW de puissance installée. Il aurait fallu 70x plus d’éoliennes pour fournir les 70GW demandés à ce moment là. Ces machines auraient alors fourni 1 TW (!!!) par grand vent, 12 fois plus que nécessaire. Gros gaspi ou gros freins obligatoires… Et encore, ce n’est que le pire mois de l’année 2008, je suis sur que sur 10 ans on peut en trouver d’encore pires…

    Ceci est très bien expliqué sur le cas de la France analysé par mon maître à penser Jean-Marc Jancovici sur son site Manicore que je vous recommande vivement.

    A part ça il y a encore un aspect qui me turlupine avec l’éolien, mais il faudrait que je calcule et me documente un peu pour en avoir le coeur net. Les éoliennes prennent l’énergie du vent. Donc le vent souffle moins fort. Quel est l’impact environnemental de ceci ? Pour l’instant on ne pique que quelques GW au vent, mais si on lui prenait des TW, no modifierait-on pas les vents ? donc la météo un peu ? la pollinisation ? je n’en sais rien. Quelqu’un à des infos là dessus ? Non ? Ben alors on va faire comme pour la marémotrice, le nucléaire et le pétrole : on essaie, et on verra bien…

    • JeanBre

      2% d’écart type entre les prévisions _journalières_ et les réalisations de consommation, il s’agit bien d’une moyenne sur une journée. La précision ne concerne pas les prévisions à chaque instant pendant cette journée.

      Quant au « mois sans vent », il n’existe donc pas. C’est un raccourci de langage pour désigner un mois avec peu de vent. On le sait le vent ne souffle pas régulièrement. Les centrales nucléaires doivent aussi être arrêtée parfois. Il ne pleut pas chaque mois pour garantir un remplissage régulier des barrages. Rien de particulier à l’encontre les éoliennes.

      Chaque moyen de production prend l’énergie d’où elle vient et les planificateurs tiennent compte des disponibilités statistiques pour assurer une production correspondant à la demande. Ils jouent sur la complémentarité des sources d’énergie et c’est très bien comme ça. Il n’y a aucune raison de rejeter les éoliennes pour le seul prétexte que le vent n’est pas constant.
      Sinon il faudrait immédiatement arrêter le nucléaire en sachant que les ressources en uranium sont limitées, ou que les Français pourraient soudain ne plus nous en livrer en représailles à une quelconque querelle politique, par exemple sur le refus de lever le secret bancaire.

      Votre maître à penser se livre à des élucubrations pour imaginer produire la totalité de l’électricité consommée en France avec des éoliennes uniquement. C’est une pensée unique qu’aucun partisan des éoliennes ne soutient. C’est juste une masturbation intellectuelle basée sur un cas de figure purement théorique.
      Comme prochain remue-méninge, il pourrait calculer combien de barrages il faudrait en France pour produire cette même électricité en sachant qu’une sécheresse pourrait durer plusieurs années comme en témoigne les récits de la Bible.

      Les éoliennes prennent l’énergie du vent et en modifie la trajectoire. C’est un fait. C’est aussi le cas pour chaque construction, et en particulier les grands immeubles, les ponts, la muraille de Chine, la ville de New York, etc. Voudriez-vous appliquer le principe de précaution et interdire toute nouvelle construction, voire démolir les constructions existantes pour éviter le risque de perturber le climat ou de freiner la pollinisation ?

      Restons sérieux. Il suffit de comparer la surface de rotation d’une éolienne avec la surface imaginaire dont dispose réellement le vent restant pour passer soit entre les pales, soit au-dessous, soit au-dessus, soit à côté d’une éolienne dans une atmosphère qui est présente jusqu’à 10 km au moins au-dessus et sur toute la surface de la terre, pour s’apercevoir que cette surface ne capture qu’une fraction très négligeable de la totalité de ce vent. C’est beaucoup moins que les surfaces verticales construites et la planète a survécu à ces constructions. Donc n’inventez pas des faux problèmes en laissant planer un doute dans le seul but d’épouvanter votre auditoire.

      Au Japon, toutes les éoliennes ont résisté au séisme et au tsunami du 11 mars. Ce n’est pas le cas des centrales nucléaires. D’autre part, les tempêtes de vent ont tendance à se multiplier avec le réchauffement climatique. Donc si des éoliennes pouvaient ralentir les vents en pompant une partie significative de leur énergie, ces vents feraient moins de dégâts. Mais il faut être honnête. Ce pouvoir des éoliennes n’est pas assez fort pour avoir une quelconque influence réelle sur la force des vents.

  • Benoît

    Bonjour,
    je lis ce billet quelques mois après sa rédaction mais il m’a fort intéresse et les commentaires de vos lecteurs en enrichissent le contenu.

    Après avoir lu, je m’interroge sur l’intérêt d’accumuler les Wh. Autant pour une centrale d’1 GW, tourner pour remplir des batteries dans les creux de consommation ne me parait pas raisonnable (et technologiquement infaisable). A l’inverse, pour un particulier, y a-t-il une possibilité d’utiliser les pic de production de son éolienne pour charger une batterie qui servira quelques heures plus tard quand le vent sera tombé. Le lissage est-il possible ou bien les constantes de temps des deux sont incompatibles ?

    Je crois alors que ce particulier, n’étant pas raccordé directement au réseau, ne pourra pas revendre sa production à EDF, ni recevoir des subventions. Cela change aussi l’équation économique.

    Benoît

  • Hal

    Merci pour cet article fort intéressant:

    Que pensez d’un stockage de l’énergie par air comprimé, par exemple dans les mats des éoliennes ? Est-ce que ce serait rentable ?

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      J’ai écrit un article sur le stockage de l’énergie qui répond partiellement à votre question. En gros, la densité d’énergie de l’air comprimé à 300 bars est de 200 MJ/m3, soit la moitié de celle du même volume de batteries au plomb. Donc en remplissant un gros mat, disons de 100m x 10 m2 de section soit 1000 m3 d’air à 300 bars (~limite de résistance des matériaux du réservoir), on pourrait stocker 200 GJ, soit 55 MWh, l’équivalent de 10 heures de production d’une grosse éolienne de 5MW.

      Or, le facteur de charge d’une éolienne étant autour de 20% en raison d’une production en pics de quelques jours (cf pics verts du premier graphique de l’article), il faudrait « au pif » (mais j’aimerais bien calculer ça précisément un de ces jours) un stockage correspondant à plusieurs jours de production pour pouvoir délivrer 20% de la puissance installée en continu,ou 50% à la demande ce qui serait probablement plus avantageux économiquement.

      Le problème de l’air comprimé est qu’on ne sait pas construire de gros réservoirs pour de si hautes pressions. De plus le rendement du cycle compression/décompression n’est pas bon du tout si on n’utilise pas la chaleur produite au moment de la compression, donc les compresseurs ne sont pas de simples pompes… (voir article « CAES » sur la Wikipedia anglaise) Ces deux aspects font que le stockage par air comprimé est expérimenté dans de grosses installations qui « gonflent » des cavernes souterraines plutôt qu’en « petit », où les batteries sont plus simples d’emploi.

      Du point de vue rentabilité, il ne faut pas oublier que:
      1) qu’on sait transporter de l’électricité très efficacement sur de grands distances (voir cet autre article)
      2) que les coûts de production et de stockage (et de transport) s’additionnent : l’électricité solaire ou éolienne ne deviendront pas moins chères, mais plus chères avec le stockage, le seul intérêt étant de vendre au bon moment.

      • http://www.amides.fr/sewtha HollyDays

        « il faudrait « au pif » (mais j’aimerais bien calculer ça précisément un de ces jours) un stockage correspondant à plusieurs jours de production»

        David MacKay montre qu’à l’échelle d’un pays comme l’Irlande, des périodes sans vent de 2 ou 3 jours arrivent plusieurs fois par jour mois, et que des périodes de 5 jours sans vent peuvent arriver une fois par an (ou peut-être un peu moins souvent) : http://www.amides.fr/pdf/sewtha-ch26.pdf .

        Une capacité de stockage de 5 jours de production éolienne permet donc de rendre exceptionnelles les situations où on se retrouve à court d’énergie par manque de vent.

  • Hal

    Merci pour ces explications.

    Serait-il rentable dans une maison individuelle isolée du réseau de produire l’électricité avec une éolienne, de stocker l’excédent en cas de fort vent en comprimant de l’air et en même temps de produire l’eau chaude sanitaire. Part rapport à un stockage de l’électricité sur batterie.

    Autre question, quand un petit groupe electrogène tourne et que l’on ne branche aucun appareil électrique, où part le courant produit ?

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      Bon, pour dire si une solution A est plus rentable qu’une solution B il faudrait connaitre les coûts de ces deux solutions, et c’est là qu’il est difficile de trouver des données . Je viens de trouver http://www.eosenergystorage.com/documents/EPRI-Energy-Storage-Webcast-to-Suppliers.pdf qui est plein de chiffres, et apparemment la technologie « CAES above ground » donc « air comprimé au dessus du sol » a un coût / KWh comparable aux batteries : côté fric, ça se tient à peu près. Personnellement je suis avec intérêt les nouvelles sur les batteries « redox » faites avec des réservoirs de liquides, je pense qu’elles vont offrir le meilleur rapport perf/prix dans les prochaines années.

      Si on ne branche aucune charge à une génératrice, il n’y a pas de courant, donc pas de puissance ni d’énergie électrique produite. Une éolienne se mettra à tourner de plus en plus vite, à moins de la freiner …

  • Hal

    Comment expliquer simplement que la puissance d’une éolienne varie avec le cube de la vitesse du vent alors que l’énergie cinétique varie avec le carré de la vitesse ? Je n’ai que des souvenirs lointains de terminale S. L’éolienne ne récupère-t-elle pas l’énergie cinétique de la masse d’air en mouvement ?

    • Michel

      Ec=1/2 (m*v2);
      m=Ro*v (La masse d’air qui passe entre les pales du ventilateur par unité de temps est égale à la densité de l’air multipliée par la vitesse du vent)
      ==> Ec =1/2(Ro*v3)

  • Hal

    Je m’écarte un peu du sujet pour revenir à celui de l’air comprimé. Y a t il eu à votre connaissance des tentatives pour fabriquer un vélo à air comprimé ? L’air pourrait-être stockée dans le cadre ou dans une bonbonne amovible et un mécanisme pourrait au freinage recomprimer l’air stocké.

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      Je ne connaissais pas, mais deux petites recherches « vélo air comprimé » ou « compressed air bicycle » sur Google renvoient pas mal de choses. Donc oui, ça existe ;-)

      J’avais écrit http://drgoulu.com/2010/06/06/dopez-votre-velo/ sur la motorisation électrique et effectivement, le stockage par air comprimé devrait permettre un bon appoint. Il permet de stocker moins d’énergie (à cause de la densité d’énergie faible de l’air comprimé par rapport à de bonnes batteries et du mauvais rendement du compresseur (perte en chaleur), mais probablement plus de puissance, donc de bonne perf en récupération d’énergie au freinage ( voir http://drgoulu.com/2011/07/03/srec/ )

      Je vois 2 problèmes à résoudre:
      1) s’assurer que le cadre soit étanche, mais surtout assez résistant pour supporter une forte pression. Une soupape de sécurité sera peut-être nécessaire. Je pense qu’une bonbonne de 1 ou 2 litres serait plus sure, du moins pour le proto
      2) trouver un compresseur/moteur à air suffisamment puissant (~100 Watts pour un bon démarrage) et léger . Je cherche … ça à l’air de s’appeler un « reversible air motor » et on en trouve par exemple ici http://www.ingersollrand.pl/download/Process%20Solutions/14E_08.pdf . les plus petits sont presque trop puissants (200 Watts). mais pèsent moins qu’un kg

  • Hal

    Merci, j’aimerais bien (en rêve) construire une telle machine.

    Je reviens aux éoliennes. Elles sont données pour une puissance, cette puissance correspond à une vitesse de vent, laquelle ?

    Supposons que ce soit 20 km/h, à 40 km/h la puissance théorique est alors multipliée par 8. Je suppose donc que l’alternateur débraye à partir d’une certaine vitesse pour éviter la casse et la surchauffe du raccordement.

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      Pour tous savoir sur ce sujet, je vous recommande vivement cette page : http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=16657 . C’est une véritable bible ! Il y a quelques formules, mais il n’est pas indispensable de se les farcir, les graphiques sont beaucoup plus intéressants

      Une éolienne atteint le max. de sa puissance pour une « vitesse nominale » du vent. En principe, l’aérodynamique des pales est étudié pour fournir le rendement optimal à cette vitesse. Si le vent augmente encore, l’éolienne devient moins efficace ce qui fait que la puissance transmise au générateur augmente moins vite que le cube de la vitesse du vent.

      A sa puissance maximale, la génératrice agit comme un frein, avec un couple constant, mais puisque la puissance aérodynamique augmente quand même, l’éolienne va accélérer ce qui va dégrader son rendement aérodynamique, entre autres du au fait que les pales passent dans de l’air perturbé par le passage de la pale précédente. Ca peut même aller jusqu’au « décrochage » aérodynamique de la pale qui va alors ralentir brusquement. Si le vent ne dépasse pas une certaines vitesse maximale, l’éolienne va donc juste tourner à une vitesse plus élevée que la vitesse nominale, mais sans produire plus de puissance en raison de la chute de rendement.

      Au delà il faut freiner pour éviter la casse. Soit avec un frein mécanique, soit en modifiant l’incidence des pales, ce qu’on peut faire même sur le palier de puissance pour maintenir l’éolienne à vitesse constante ( voir http://eolienne.f4jr.org/systeme_de_regulation_et_de_protection pour plus de détails)

      Comme vous le voyez, les éoliennes si simples en apparence regorgent de technologies pointues. Ca me rappelle que j’avais écrit sur un appareil de mesure du vent assez incroyable… voilà : http://drgoulu.com/2010/01/27/un-vent-de-haute-technologie/

  • Hal

    Je reviens sur le concept de vélo à air comprimé qui économiquement me semble intéressant (au doigt mouillé).
    J’ai un vélo électrique et son inconvénient tient au fait que les batteries sont soit très chères et légères soit moyennement chères et lourdes (plomb) et à durée de vie limitée.
    A contrario, les bonbonnes d’air comprimé n’étant pas chères à fabriquer, l’utilisateur pourrait en disposer de plusieurs pour au besoin les emporter et avoir une autonomie plus importante qu’avec des batteries. Egalement d’ un temps de recharge plus rapide.

  • Hal

    J’aimerais avoir votre avis sur les Ecobox. D’après ce que j’ai compris, il s’agit de condensateurs installés chez des TPE (artisans…) sensés faire baisser la facture d’électricité. Est-ce rentable pour les clients ? Gagnent-ils à la fois sur l’abonnement souscrit et sur les kwh consommés ? Autrement dit le compteur EDF compte-t-il l’énergie active ou l’énergie apparente ? Est-ce rentable pour EDF dans le sens où ces installations privées évitent à l’opérateur du réseau d’en installer lui même pour améliorer l’onde électrique ?

    • http://drgoulu.com Dr. Goulu

      J’ai trouvé http://conseil-thermique.servhome.org/contenu/eco_box_compenser_energie_reactive.php qui est clair tant dans les explications que dans les conclusions:

      Cela aura pour effet une diminution du tarif de l’abonnement. Mais la pose d’un tel système vaut environ 1000€ et ce n’est pas la diminution de votre abonnement, qui vous fera économiser quelques dizaines d’euros par an, qui rendra le système rentable.

      La figure importante est celle-ci:

      EDF facture la puissance apparente car c’est ce qu’ils vous fournissent : une tension fois un courant. Après vous en faites ce que vous voulez, mais vous avez intérêt à avoir un cos phi proche de 1, donc une puissance réactive minime. Si EDF mettait des compteurs tenant compte du cos phi, donc ne mesurant que la puissance active, je suis sur que vous trouveriez rapidement des « décompensateurs » visant à diminuer le cos phi, bande de petits fraudeurs…

      Par contre, effectivement, un cos phi nettement inférieur à 1 sur de grosses puissances peut causer des problèmes au réseau électrique, donc on facture la puissance réactive très cher en plus aux gros clients. Mais pas aux ménage,s qui ne perdent que 1-cos phi, soit quelques pourcents au max.