Pourquoi un panneau solaire dans le New Jersey a 15 fois plus de valeur qu'en Arizona ?

par Chris Nelder, initialement publié par GetRealList | 18 juillet 2013

Article original ici

Figure: Endroits où les énergies éolienne et solaire ferait le plus grand bien, selon les chercheurs

Pour Greentech Media cette semaine, j'ai revu une nouvelle étude de chercheurs de l’université Carnegie Mellon qui ont montrés que, là où le vent et l'énergie solaire font le plus grand bien, n'est pas nécessairement là où ils sont le plus productifs. Une conséquence en est que nous pourrions en avoir plus pour notre argent si les incitations pour l'énergie éolienne et l'énergie solaire étaient ciblés en priorité de manière à remplacer des centrales au charbon.

Les bénéfices combiné, sur la santé, l'environnement et les avantages climatiques d'un panneau solaire dans le New Jersey sont quinze fois plus élevés que le même panneau en Arizona, et une éolienne en Virginie-Occidentale évite deux fois plus d’émissions de dioxyde de carbone que la même turbine si elle est en Californie.

Ce sont parmi les résultats les plus surprenants d'une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’université de Carnegie Mellon publiés dans les Actes de l'Académie nationale des sciences.

Les éoliennes fonctionnent mieux dans les États des Grandes Plaines et le Texas, où les facteurs de capacité peuvent dépasser 40 pour cent, mais une éolienne dans l'Ohio ou l'Indiana sert principalement à remplacer des centrales au charbon, qui causent le plus de dommages sanitaires et environnementaux. La Californie a déjà un mixe de production d'énergie relativement propre avec seulement 8,2 pour cent de sa puissance totale générée par le charbon, selon les données de l'État de Californie, dont la presque totalité est importée d'autres États. Ainsi, les avantages combinés d'une éolienne dans l'Indiana ou l'Ohio s'élèverait à 100 $ par mégawatt-heure, tandis que les bénéfices de la même turbine en Californie seraient seulement de 13$ par mégawatt-heure.

De même, l'énergie solaire photovoltaïque fonctionne mieux dans le sud-ouest ensoleillé, et moins bien en Nouvelle-Angleterre. Mais en remplaçant le charbon, les avantages combinés d'un panneau solaire dans l'Ohio ou du New Jersey serait quinze fois supérieur à celui que le même panneau aurait, dans l'Arizona, où le gaz naturel à combustion propre est le carburant dominant "marginal" qu'un panneau solaire entraînerait le déplacement.

"Si vous êtes intéressé à atténuer le changement climatique et à améliorer la santé humaine, vous obtenez beaucoup plus d'avantages du solaire ou éolienne dans des endroits comme la Pennsylvanie, l'Indiana, le New Jersey», explique le co-auteur Kyle Siler-Evans.

Les avantages varient non seulement en fonction d'où l'énergie éolienne et l'énergie solaire est produite, mais aussi de quand. La production éolienne est généralement plus importante la nuit, donc elle a tendance à remplacer des générateurs «base» au charbon. Les pics de production solaire sont quant a eux à midi, c'est donc plus susceptibles de remplacer des générateurs de gaz naturel à la demande. En conséquence, un mégawattheure d'énergie éolienne peut éviter plus d'émissions qu'un mégawattheure d'énergie solaire, selon l'endroit où il est installé. Le vent fournit 30 pour cent d'avantages en plus que l'énergie solaire en Virginie et dans le Maryland, mais la différence est «négligeable dans la plupart des Etats."

Cartographie de la transition

Ça bouge du cote du Shift Project. Voici la présentation d'une étude sur la cartographie de la transition carbone, c'est a dire une tentative de synthétiser toutes les bonnes idées d'ici ou là et dans tous les domaines. "La transition, ce n'est pas juste changer de mixte énergétique, c'est changer de model ". Il s'agit d'essayer de répertorier les évolution de la société nécessaires et désirable.  Le rapport propose ensuite  vingts exemples d'action vers la transition en les chiffrant, les évaluant et proposant des outils d'action.

Diapositives de la présentation. 
Rapport final-Cartographie de la transition

Il n'y a qu'une option

There's Only One Real Option for Averting Economic and Ecological Ruin -- So Why Aren't We Talking About It?

par Richard Heinberg , publié à l'origine par le PostCarbon Institute le 16 avril 2013

Les économies d'énergie sont notre meilleure stratégie de pré-adaptation à un avenir énergétique inévitablement contraint. Et c'est peut-être notre seule option réelle pour éviter la ruine économique, sociale et écologique. Le monde devra faire face à des limites à la production d'énergie dans les décennies à venir, quels que soient les choix énergétiques des décideurs politiques. Considérons les deux choix extrêmes : l'option du CO2 minimum et celle du CO2 maximum. 

Si nous reconstruisons notre infrastructure mondiale énergétique pour réduire les émissions de CO2, dans le but de lutter contre le changement climatique, cela se traduira par la suppression des incitations et des subventions au pétrole, au charbon et au gaz et à les transférer vers des sources d'énergie renouvelables comme le solaire, l'éolien et la géothermie. Lorsque des combustibles fossiles seront encore utilisés, nous aurons besoin de capturer et d'enterrer les émissions de dioxyde de carbone. 

Nous pourrions aussi faire appel à l'énergie nucléaire pour nous aider sur le chemin, mais cela ne serait probablement pas beaucoup. La catastrophe de Fukushima au Japon en 2011 a mis en évidence une série de problèmes de sécurité non résolus, y compris le stockage du combustible usagé et la vulnérabilité aux pannes de courant prolongées du réseau. Même en ignorant ces problèmes, l'énergie atomique est chère, et les livraisons de minerai d'uranium à haute teneur sont problématiques. 

Le chemin à faible émission de CO2 est aussi jonché d'autres obstacles. Le solaire et l'énergie éolienne sont sujet à l'intermittence, un problème qui ne peut être résolu que par des investissements substantiels dans le stockage d'énergie ou le transport longue distance. Les énergies renouvelables ne représentent actuellement qu'une infime partie de l'énergie mondiale, de sorte que le chemin à faible émission de CO2 nécessite un fort taux de croissance dans ce secteur cher, et donc des taux d'investissement élevés. Les gouvernements devront démarrer la transition avec des réglementation et des subventions, ce qui est difficile dans un monde où la plupart des gouvernements sont financièrement surchargés et les capitaux pour l'investissement sont rares. 

Pour le transport, l'option à faible émission de CO2 est encore plus épineuse. Les biocarburants souffrent de problèmes de coût élevé et du détournement des terres agricoles, la transition vers les voitures électriques sera coûteuse et prendra des décennies, et des avions électriques ne sont pas réalisables. 

La capture et le stockage du CO2 seront également coûteux et nécessiteront également des décennies à mettre en œuvre à une échelle significative. En outre, les coûts de l'énergie pour construire et exploiter une nouvelle énorme infrastructure de pompes de dioxyde de carbone, des pipelines et des compresseurs seront considérables, ce qui signifie que nous devrons extraire de plus en plus de combustibles fossiles pour produire la même quantité d'énergie utile à la société, un problème épineux si les combustibles fossiles deviennent en plus, plus coûteux . Donc, en dernière analyse, un avenir à faible émission de CO2 est également très susceptible d'être un avenir à faible énergie. 

Et si nous oubliions le climat ? Cela peut sembler être la voix de moindre résistance. Après tout, les combustibles fossiles ont l'histoire d'être pas cher et abondant, et nous avons déjà l'infrastructure nécessaire pour les brûler. Si combattre le changement climatique est coûteux et politiquement controversée, pourquoi ne pas continuer de plus belle sur la voie de la haute teneur en CO2, sur laquelle nous sommes déjà, dans une poursuite de la croissance économique maximum ? Peut-être, qu'avec une croissance suffisante, nous pourrions nous permettre de surmonter tous les problèmes que l'évolution du climat nous met en travers du chemin. 

Ce n'est pas une bonne option. Le dilemme auquel nous serions confrontés à travers la voix d'énergie a haute teneur en CO2 peut se résumer par la métaphore du fruit à portée de main que l'on cueille d'abord. Nous avons d'abord extrait la meilleure qualité, la moins chère à produire, les ressources en hydrocarbures les plus accessibles, et nous avons laissé la moindre qualité, les ressources coûteuses à produire, moins accessibles pour plus tard. Eh bien, maintenant il est tard. D'énormes quantités de charbon, de pétrole, de gaz et d'autres combustibles fossiles restent encore sous terre, mais chaque nouvel incrément coûte beaucoup plus cher à extraire (en termes d'argent et d'énergie) que ce n'était le cas il y a seulement une décennie. 

John Hardy : L'école verte de mes rêves

Solution : Smart Grid

La "smart grid" est en quelque sorte l’équivalent d'internet en matière d’énergie, ou plus particulièrement d’électricité. (l’électricité ne représentant pour l'instant que 20% de l’énergie consommée en France). En rendant le réseau électrique plus intelligent, capable de mieux gérer l’intermittence de certaines sources, capable de lisser la demande en donnant une information au consommateur sur la disponibilité, ...etc, on  espère à la fois pouvoir compenser en partie l’intermittence des renouvelables, et lisser les pics de consommation ainsi que permettre à tout un chacun de gérer au mieux sa consommation et donc d’économiser. 

L'Europe est plutôt en avance dans ce domaine, que ce soit par exemple l'introduction des nouveaux compteurs intelligents dont Linky en France, les projets de ligne THT reliant tous les pays autour de la mer du nord finances par l'UE, ou encore le projet Desertec.

Développement de la smart grid européenne

Densité de puissance des énergies

Toutes les énergies ne sont pas équivalentes. On a déjà vu le concept d'EROI. Un autre indice qui éclaircit pas mal de chose est le concept de densité de puissance pour les sources d’énergies qui s'exprime donc en Watt par m2 :

http://campfire.theoildrum.com/node/5436

Photovoltaique en facade ?

Je suis tombé sur cet ensemble de logements en construction l'autre jour par hasard. Je ne connais rien au projet ni a l'architecte mais vu comme ça, je ne peux m'empêcher de faire quelques commentaires :

• Ne serait-il pas plus productif d'avoir de grandes fenêtres et de profiter de manière passive des apports solaires en lumière et chaleur ?
• Est ce que la production électrique future de ces panneaux solaires, posés verticalement a l'ombre des arbres de la rue, est vraiment pertinente ?
• Ces panneaux photovoltaïque ne sont-ils pas la juste pour la déco ?
• N'est-il pas dommage qu'il n'y ait pas de balcons sur les derniers étages alors que tous les bâtiments voisins, qui ne datent pas d'aujourd'hui, en offrent généreusement ?
• l'archi n'a-t-il pas supprimé les balcons dans le seul but de donner une forme plus "hype" au bâtiment?
• Ce bâtiment n'est-il pas qu'une grosse opération de green-washing ?

Revenir a la bougie

Si on prend la production actuelle de renouvelable en France (barrages, éolien et solaire) ça représente déjà plus de 1000kWh par personne et par an. C'est potentiellement une machine de 100W qui travaille pour nous 365 jours par an et 24h sur 24. C'est déjà assez par personne pour faire tourner un ordinateur portable la journée , éclairer la pièce où on se trouve le soir, la chauffer un minimum en hiver, faire la cuisine, prendre une petite douche chaude, se faire un rôti au four une fois de temps en temps...etc (voir le détail du calcul ici). Tout ceci en l'état actuel des choses alors qu'on a, en France, à peine commencé a développer les renouvelables et que des projets comme Desertec, loin d'être farfelus pourrait apporter beaucoup. C'est donc d'une totale mauvaise fois de parler de retour a la bougie dès que l'on évoque l'abandon du nucléaire. C'est vrai que ça n'est pas assez pour se promener en tee-shirt en hivers dans ses 200m2 de villa mal isolée, chauffer la piscine et éclairer le ciel...etc

Mais au lieu de discuter des ordres de grandeur des efforts à faire, parler de retour à la bougie, est beaucoup plus facile. Jouer sur la peur de l'obscurité et par extension de l'obscurantisme, jouer sur une pseudo-opposition à la fée électricité qui représente l'aboutissement de la  modernité des lumières touche au but à tous les coup. Mais nous ne sommes plus au début du XXe siècle et dans tous les cas, si l'on a pas d'autres choix, je préfère être un peu pauvre énergétiquement et laisser un monde à mes enfants, au climat stable et à la radioactivité naturelle.

EROI

L'EROI (Energie Return On Investment) est le rapport entre l’énergie investie dans le processus de production et l’énergie que l'on récupère à la fin. 

En faisant ce ratio on comprend tout de suite que par exemple les biocarburants ne sont pas forcément une bonne idée : investir beaucoup de pétrole pour faire de l'agriculture intensive pour récupérer un peu de bio-carburant !!

La notion d'EROI imprègne le débat sur l'énergie au moins parce qu'elle est en fait présente en partie dans le prix des énergies mais elle n'est pas complètement comptabilisé, ce qui déforme le débat.

Historiquement le pétrole est une énergie "gratuite" : on fait un trou dans le sol et on récupère ce qui sort. C'est de moins en moins vrais : pétrole en eau profonde, sable bitumineux...etc. Donc l'EROI de notre système énergétique baisse GLOBALEMENT et ça va forcement avoir des conséquence économiques profonde.

Illustration de l'Article sur le site theoildrum :
What is the Minimum EROI that a Sustainable Society Must Have?

De même, les énergie renouvelables ne sont pas "gratuites", il faut investir beaucoup avant de récupérer de l'énergie. C'est sur ce point que les détracteurs des renouvelables insistent souvent. Ce qu'ils ne veulent généralement pas comprendre,  c'est que comme il n'y a pas d'autre choix, pas de "silver bullet",  ce ne sont pas les renouvelables qui doivent s'adapter à la société mais la société qui va devoir s'adapter aux renouvelable que ça nous plaise ou non, c.a.d s'adapter à un EROI globalement plus faible.

Desertec

La fondation Desertec (a but non lucratif) a été créée par la branche allemande du club de Rome pour faire la promotion du concept Desertec. Et le concept Desertec peut se résumer en une carte : des lignes THT qui relient toutes les productions d'électricité renouvelables à l'échelle de toute l'Europe et du Maghreb le point fort étant en particulier la création d'un réseau de centrale solaire a concentration dans le Sahara :

C'est un projet séduisant qui semble n'avoir que des avantages :

• Décarbonisation de la production d'électricité a une échelle non négligeable. 
• Projet possible avec les technologies déjà disponibles et qui offrira des opportunité énormes d'économie d'échelle ou d'innovation technologiques futures
• Lissage des production renouvelables grâce a un réseau a grande échelle et a la complémentarité des différents type d'énergie
• Projet coopératif entre différents pays et qui pourrait donc apporter certains développements dans des pays frontaliers de l'Europe et qui aurait donc un effet stabilisateur pour ces pays.
• Possibilité de déstaliniser de l'eau de mer comme bénéfices collatéraux du projet.

Ce concept est assez convainquant, à tel point qu'on se demande pourquoi on en entend pas plus parler en France.

Manicore

Qui connait le rapport du club de Rome ? Dans les années 70, un groupe de scientifique du MIT a fait une série de simulations sur la croissance, les ressources naturelles, l'agriculture, l'accroissement de la population. Les conclusions donnent à réfléchir !!

Si après cette lecture vous vous dites "bullshit ! je veux des chiffres!", en voici sur le site de Jean-Marc Jancovici :

un peu de lecture sur ce sujet et plus précisément sur le réchauffement climatique, les ressources naturelles, les conséquences possibles, un site très complet avec chiffres, explications des rapports scientifiques, détail de la consommation énergétique, bilans carbone ...etc.

ainsi que quelques calculs marrant :

notre consommation énergie en équivalent esclave : environ 100 esclaves par français. ou encore notre dépendence personnelle au pétrole ? et à quoi aurions nous droit dans un monde sans emissions ? et pourrions nous vivre comme maintenant avec juste des renouvelable ?

Pas mal de lecture mais ça vaut dix fois le temps passé comparé a n'importe quel autre journal ou hebdomadaire mainstream !!