vendredi 25 novembre 2011

"Négawatts": Efficacité énergétique et Economies d'énergie

Par opposition aux mégawatts, unité de puissance, cet astucieux néologisme désigne 

  • l'amélioration de l'efficacité énergétique, c'est à dire même résultat avec moins d'énergie
  • les économies d’énergie électrique, notamment par rapport aux consommations non indispensables  
Réduire la production électrique ?

Remarquons d’abord que l’énergie électrique est en concurrence avec d’autres énergies pour la majorité de ses applications, avec des parts de marché très variables : 

  • chauffage domestique et tertiaire : 47% 
  • transports ferroviaires : > 95% 
  • transports routiers : < 1% 
  • transports aériens et maritimes 0%
Un transfert de l’énergie concurrente vers l’électricité peut être souhaitable si celle-ci permet finalement d’obtenir la même efficacité avec moins d’inconvénients écologiques, ou inversement.

Remarquons  ensuite que l’objectif écologique est multiple :
·        réduire les infrastructures de production et de transport (investissements), et donc les pointes,
·        réduire les émissions totales de CO2,
·        le faire au moindre coût, dans un souci d’efficacité maximum.

Il n’est nullement antagoniste avec l’objectif économique bien compris à moyen et long terme :
·   Réserver les énergies fossiles, et notamment le gaz et le pétrole, aux applications pour lesquelles elles sont difficilement remplaçables, dans l’ordre : pétrochimie, transports aériens, transports maritimes et routiers.

Réduire les pointes de consommation électrique

La consommation électrique française varie au cours de l’année entre 6 et 100 Gw, soit un facteur 17. Pour éviter tout crash, les infrastructures de production et de transport doivent être dimensionnées au niveau maximum, et ce sans prendre en compte les énergies dites « fatales » dont on ne maîtrise pas la survenance (hydraulique au fil de l’eau, éolien, photo voltaïque).

A défaut de pouvoir stocker l’énergie électrique, il est essentiel de réduire ces pointes, ce qui peut se faire de différentes manières :

Dissuasion tarifaire : Le tarif « Tempo » pour le grand public fait varier le prix du KWh dans un facteur 10. Il a des équivalents pour les clients professionnels. Il est souvent mal compris du grand public, attaché à la fiction d’un coût fixe du KWh.

 

Reports de consommation, motivé par un tarif variable :
·        Production d’eau chaude sanitaire avec ballon
·        Chauffage électrique réduit, ou chauffage à accumulation arrêté
·        Utilisation de délesteurs coupant le chauffage quand la cuisson électrique est en cours.
·        Frigo-congélateur arrêté si la température de consigne n’est pas dépassée de plus de 2°C par exemple
·        Industries d’électrolyse (aluminium, traitement de surface…)
·        Charge de batteries
·        Eclairage publicitaire
·        Eclairage routier
·        Etc.

Evolution numérique

On pourrait imaginer d’aller encore plus loin : 

  • Il existe déjà le système Voltalis: cet organisme vend à l'opérateur du réseau électrique des "effacements diffus" qu'il réalise en procédant, grâce à des signaux transmis en CPL (Courant Porteur en Ligne, qui utilise les lignes 240 V pour transmettre des informations grâce à des tensions de 8 à 150 KHz superposées au 50 Hz), à la coupure temporaire de certaine sections de chauffage et d'eau chaude chez ses abonnés qui voient ainsi leur facture légèrement réduite, et leur confort légèrement affecté. 
  • Prix de l’électricité continûment variable selon les moyens mis en œuvre pour satisfaire la demande, et donc croissant avec celle-ci, sans que le prix moyen pondéré puisse excéder le prix contractuel ou réglementé. Le prix instantané pourrait être connu par Internet et WiFi, ou par des signaux codés émis périodiquement par ERDF (ou tout autre opérateur) sur ses lignes en CPPL. Chaque appareil consommateur domestique ou industriel serait muni d’une commande intelligente et paramétrable ou programmable, informée en permanence du prix de l’électricité, qui connecterait ou déconnecterait cet appareil, ou modulerait la puissance, selon le prix instantané et les circonstances. Bien des applications peuvent en effet être arrêtées ou réduites quelques heures pour passer la  pointe.
Réduire la consommation moyenne

Cet objectif s’entend ici sans retourner à l’âge de pierre, ni même réduire notre confort. Cette condition est un gage d’efficacité : les solutions indolores et pas trop coûteuses seront mises en œuvre beaucoup plus vite ! Deux axes sont à considérer :

L’énergie pour le chauffage et l’eau chaude (37 MTEP, dont 20 MTEP  électrique) peut être réduite dans de larges proportions par différentes manières détaillées dans la le message dédié :
·        Biénergie
·        Isolation thermique
·        Pompes à chaleur
·        Panneaux solaires thermiques
·        Paradoxe de la climatisation

L’énergie pour les applications électro-domestiques est beaucoup moins susceptible de réductions, parce que ces applications correspondent à des appareils dont la durée de vie est bien inférieure à celle d’un bâtiment : leur renouvellement leur a permis de suivre le progrès technique. Un message leur est consacré.

Les pertes des applications électrodomestiques viennent souvent en déduction du chauffage : cette interaction fait l’objet du message « Vraies et fausse économies »