Prsentation PowerPoint

1
(No Transcript)
2
ENERGIES RENOUVELABLES
Quelles perspectives pour aujourd'hui et pour
demain ?
F.P. Neirac École des Mines de Paris Centre
Énergétique et Procédés
3
Les Enjeux de l'Energie pour Aujourd'hui et pour
demain

• L'Energie aujourd'hui, c'est
• Un monde qui bouge
• Incertitudes sur les fossiles
• Effet de serre
• Un secteur économique de premier ordre
• Un secteur ouvert à l'innovation

Un secteur en constante évolution
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
4
Les Enjeux de l'Energie pour Aujourd'hui et pour
demain

• L'Energie demain, c'est
• Un monde inconnu
• Des options technologiques
• Innombrables
• En concurrence
• Mais qu'il faut préparer dès maintenant

Un domaine de prédilection pour l'innovation et
la recherche
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
5
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
6
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
RAPPEL DES ENJEUX
ENERGIES RENOUVELABLES
Éolien
Photovoltaïque
Biomasse
Solaire thermique
Solaire thermodynamique
Géothermie
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
7
RAPPEL DES ENJEUX

• Le stock d'énergie fossile est très limité par
  rapport aux besoins de l'humanité dans les
  prochaines décennies

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
8
RAPPEL DES ENJEUX

• Dans l'immédiat, peu d'inquiétude
• Pétroles lourds

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
9
RAPPEL DES ENJEUX

• Dans l'immédiat, peu d'inquiétude
• Pétroles lourds
• Nucléaire
• 3ème génération
• 4ème génération
• A plus long terme
• Fusion
• MAIS
• On ne trouvera pas la solution miracle répondant
  à tous les besoins

A terme, les générations futures ne pourront
compter que sur des énergies renouvelables
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
10
VISION IDEALISTE
ENERGIES RENOUVELABLES

• Ressources inépuisables
• CO2 sans émissions
• Abondantes !

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
11
ENERGIES RENOUVELABLES
Quel est leur potentiel ?

• Le soleil
• Durée de vie 5 milliards d'années
• Quelle est l'énergie d'origine solaire reçue par
  la terre ?

SOLEIL
TERRE R6400 km
Puissance reçue dans la "section de passage"
1.8 1011 MW Energie reçue en 1 an 1,6 1015 MWh
130 106 MTEP Consommation mondiale d'énergie
(CME) 3500 MTEP
Energie solaire gt 30000 fois les besoins mondiaux!
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
12
ENERGIES RENOUVELABLES
Quel est leur potentiel ?

• En pratique, l'énergie reçue au sol est réduite
• Atmosphère, nuages
• Rotation de la terre
• Rayonnement au sol 10000 fois CME
• Ordres de grandeur
• France 3 kWh/m2 jour (Nord) à 5 kWh (Sud)

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
13
Gisement solaire
ENERGIES RENOUVELABLES
14
ENERGIES RENOUVELABLES
Quel est leur potentiel ?

• En pratique, l'énergie reçue au sol est réduite
• Atmosphère, nuages
• Rotation de la terre
• Rayonnement au sol 10000 fois CME
• Ordres de grandeur
• France 3 kWh/m2 jour (Nord) à 5 kWh (Sud)

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
15
Quel est leur potentiel ?
ENERGIES RENOUVELABLES

• Illustration n 1

Un bâtiment 100 m2/3 niveaux Besoins Chauff. (150
kWh/m2 an) 45000 kWh Electr. (35 kWh/m2 an)
10500 kWh Total 55500 kWh Energie solaire
reçue sur 100 m2 ESR (kWh/an) ESR/besoins 3
kWh/m2j 110000 2 5 kWh/m2j 185000 3.3
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
16
Quel est leur potentiel ?
ENERGIES RENOUVELABLES

• Illustration n 1

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
17
Quel est leur potentiel ?
ENERGIES RENOUVELABLES

• Illustration n 1

Avec des besoins ramenés à 40 kWh/m2
an Besoins Total 12000 kWh Energie
solaire reçue sur 100 m2 ESR
(kWh/an) ESR/besoins 3 kWh/m2j 110000 gt 9 5
kWh/m2j 185000 gt 15
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
18
ENERGIES RENOUVELABLES
Quel est leur potentiel ?

• Illustration n 2

Ennergy produced by 1 m2 PV panel

• France 100 kWh/m2/an pour un panneau PV
• 450 TWh consommation annuelle délectricité
• Surface PV équivalente 5000 km2
• Comparaison surface construite 10000 km2

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
19
Quel est leur potentiel ?
ENERGIES RENOUVELABLES

• En termes d'ordre de grandeur, le potentiel est
  immense
• Cependant, les obstacles sont multiples
• Coûts
• Variabilité
• Dans le temps (solaire, éolien, hydro, biomasse,
  )
• Dans l'espace (villes, déserts, )
• Difficulté (impossibilité ?) de stocker
• Acceptabilité (hydraulique, éolien )
• Aujourd'hui, ER lt 1 de la CME

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
20
Quel est leur potentiel ?
ENERGIES RENOUVELABLES

• Où en sont les énergies renouvelables
• En termes de maturité technologique ?
• En termes de coûts ?
• En termes de marché ?

ANALYSE DE LA SITUATION AU NIVEAU EUROPEEN
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
21
EREC European Renewable Energy Council

• Umbrella organisation representing all RES
  sectors
• AEBIOM European Biomass Association
• EGEC European Geothermal Energy Council
• EPIA European Photovoltaic Industry Association
• ESHA European Small Hydropower Association
• ESTIF European Solar Thermal Industry Federation
• EUBIA European Biomass Industry Association
• EWEA European Wind Energy Association
• EUREC Agency European Renewable
• Energy Research Centres Agency

Representation of European RES industry, trade
research
22
Renewable Energy House
Before after renovation
23

• Ambitious energy concept integrating renewable
  energy and energy efficiency measures
• Insulation of roof and façade
• Double glazing
• High efficiency T5 fluorescent lamps
• Ventilation with heat recovery
• 100 RES heating and cooling supply from RES
• 80 kW pellets boiler
• 60 m2 solar thermal collectors
• 4 geothermal ground coupled heat pump
• with vertical borehole heat exchangers
• (4 x 115 m deep)
• Electricity production with PV (modules,
• semi-transparent, thin film)

24
The driving forces for a renewable energy policy

• Security of supply - independence from energy
  imports
• Protection of environment including the
  necessity to reduce greenhouse gas emissions
• Regional and local development
• Industrial development
• Employment

25
RES policy framework

• RES White Paper (1997)
• ? To double the share of renewable energy from 6
  to 12 of gross energy consumption in Europe
  (EU-15) by 2010

• Green Paper on Security of Energy Supply (2000)
• RES Electricity Directive (2001)
• ? To establish a framework to increase the share
  of renewables electricity from 14 to 22 of
  gross electricity consumption by 2010

• Directive on liquid biofuels (2003)
• ? To achieve a share of 5.75 of biofuels for
  transport in the total amount of fuels in Europe
  by 2010

Biomass Action Plan (2005) Green Paper A
European Strategy for Sustainable, Competitive
and Secure Energy (2006)
26
Renewable energy today

• About 15 of all EU electricity supply is
  generated by renewable energy sources
• About 10 of heat demand is supplied by renewable
  energy sources
• About 1 of transport fuel demand by renewable
  energy sources

27
Renewable energy targets 2010

• 22 of all EU electricity supply is generated by
  renewable energy sources
• 16 of heat demand is supplied by renewable
  energy sources
• 5,75 of transport fuel demand by renewable
  energy sources

28
Renewable Energy benefits

• Europe is global leader in RES development
• 300.000 jobs in Europe already now
• Annual turnover of 15 billion already now
• Innovative Business Sector
• Economic growth and regional development

29
EOLIEN
30
Développement du marché
EOLIEN
EOLIEN Capacité cumulative installée (MW)
Europe 1995-2000 38.8, 2000-2005 25.7
World 1995-2000 29.4, 2000-2005 27.8
Source EWEA,GWEC
Average Annual Growth Rates
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
31
PERSPECTIVES
EOLIEN
Objectifs EWEA Prédit en
Prédiction 1991 4,000 MW en 2000
(100,000 MW en 2030) 1997 8,000 MW en 2000
(100,000 MW en 2020) 13,000 MW réalisé en
2000 2000 60,000 MW en 2010 (incl.
5,000 MW offshore) 150,000 MW en 2020
(incl. 50,000 MW offshore)
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
32
PERSPECTIVES
EOLIEN
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
33
PERSPECTIVES
EOLIEN
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
34
couts
EOLIEN
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
35
Technologie
EOLIEN

• Des questions classiques
• Cependant, les obstacles sont multiples
• Coûts
• Variabilité
• Dans le temps (solaire, éolien, hydro, biomasse,
  )
• Dans l'espace (villes, déserts, )
• Difficulté (impossibilité ?) de stocker
• Acceptabilité (hydraulique, éolien )
• Aujourd'hui, ER lt 1 de la CME

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
36
Technologie
EOLIEN

• Des questions classiques
• Meca Flu, Pales, RdM, Machines,
• Des questions plus "dures"
• Evaluation du potentiel

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
37
Technologie
EOLIEN

• Des questions classiques
• Meca Flu, Pales, RdM, Machines,
• Des questions plus "dures"
• Evaluation du potentiel

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
38
Technologie
EOLIEN

• Des questions classiques
• Meca Flu, Pales, RdM, Machines,
• Des questions plus "dures"
• Evaluation du potentiel
• Prédiction de la production

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
39
Technologie
EOLIEN

• Des questions classiques
• Meca Flu, Pales, RdM, Machines,
• Des questions plus "dures"
• Evaluation du potentiel
• Prédiction de la production

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
40
Technologie
EOLIEN

• Des questions classiques
• Meca Flu, Pales, RdM, Machines,
• Des questions plus "dures"
• Evaluation du potentiel
• Prédiction de la production
• Impact sur les réseaux

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
41
Technologie
EOLIEN

• Des questions classiques
• Meca Flu, Pales, RdM, Machines,
• Des questions plus "dures"
• Evaluation du potentiel
• Prédiction de la production
• Impact sur les réseaux

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
42
Technologie
EOLIEN

• Des questions classiques
• Meca Flu, Pales, RdM, Machines,
• Des questions plus "dures"
• Evaluation du potentiel
• Prédiction de la production
• Impact sur les réseaux
• Modélisation dynamique

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
43
Technologie
EOLIEN

• Des questions classiques
• Meca Flu, Pales, RdM, Machines,
• Des questions plus "dures"
• Evaluation du potentiel
• Prédiction de la production
• Impact sur les réseaux
• Modélisation dynamique

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
44
Technologie
EOLIEN

• Des questions classiques
• Meca Flu, Pales, RdM, Machines,
• Des questions plus "dures"
• Evaluation du potentiel
• Prédiction de la production
• Impact sur les réseaux
• Modélisation dynamique
• Questions économiques
• Marché ouvert et concurrentiel
• Valeur d'une ressource fluctuante
• Crédit de capacité

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
45
PHOTOVOLTAÏQUE
46
Evolution du marché
PHOTOVOLTAÏQUE
Source Eurec Agency, EPIA, ObservER
Europe 2000-2005 57.0
World 1995-2000 19.7, 2000-2005 33.5
Average Annual Growth rates
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
47
Evolution du marché
PHOTOVOLTAÏQUE
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
48
Coûts
PHOTOVOLTAÏQUE
Photovoltaics Utility peak power Bulk power
Source RWE Energie AG and RSS GmbH
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
49
Coûts
PHOTOVOLTAÏQUE
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
50
Coûts
PHOTOVOLTAÏQUE

• system costs 6 eur/Wp
• capital investment payback time 20 years
• interest rate 4
• inflation 2
• yearly maintenance costs 1 of the investment
• mounting at an optimum angle

Source European Commission, DG Joint Research
Centre
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
51
PHOTOVOLTAÏQUE

• Deux "énergie solaire"

capteurs thermiques
modules photovoltaïques
chaleur
électricité
600 kWh/m².an
100 kWh/m².an
52
PHOTOVOLTAÏQUE

• Installation photovoltaïque connectée au réseau
  EDF

53
Les composants du système
PHOTOVOLTAÏQUE

• Le silicium !

54
Les composants du système
PHOTOVOLTAÏQUE

• Le cycle

55
Les composants du système
PHOTOVOLTAÏQUE

• La cellule photovoltaïque

Cellule photovoltaïque carrée au Silicium
polycristallin (p-Si). Épaisseur 200 à 300
microns
56
Les composants du système
PHOTOVOLTAÏQUE

• Différents types de cellules
• 1. Poly-cristalline 2. Mono-cristalline 3.
  Mono-cristalline haut rendement 4. Silicium
  amorphe 5. Silicium amorphe semi-transparent

57
Les composants du système
PHOTOVOLTAÏQUE

• Les modules photovoltaïques

Gamme Kyocéra 40 à 190 Wc
58
Les composants du système
PHOTOVOLTAÏQUE

• Les modules
• photovoltaïques

Module monocristallin 216 cellules (3,0 m x 2,0
m) Puissance de 650 Wc / 24 V Scheuten Tech.
(DE)
59
Les composants du système
PHOTOVOLTAÏQUE

• Les modules photovoltaïques

Module amorphe intégré en étanchéité de toiture
Puissance de 64 à 128 Wc Alwitra - DE (modules
Uni-Solar)
60
Les composants du système
PHOTOVOLTAÏQUE

• Les modules photovoltaïques

Module amorphe intégré en panneau de toiture
isolant Puissance de 64 à 128 Wc THYSSEN-Solartec
(Modules Uni-Solar - USA)
Module triangulaire biverre (UK)
61
Les composants du système
PHOTOVOLTAÏQUE

• Les modules photovoltaïques

Module amorphe intégré en panneau de toiture
isolant Puissance de 64 à 128 Wc THYSSEN-Solartec
(Modules Uni-Solar)
62
Les composants du système
PHOTOVOLTAÏQUE

• L onduleur

FRONIUS IG 15 à IG 60 ( de 1300 à 6700
Wc) Entrée CC 150 - 400 V Sortie CA
230V Rendement 0.94 Mesures et afficheur
63
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE
Pergolas
Sheds
Mur rideau
Pare-soleil
Superposé
Intégré
Tuiles
64
PHOTOVOLTAÏQUE
Mise en uvre
Imerys (FR)
65
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE
Jardins d'Harmonia St Cyprien (FR) 7,3 kWc
66
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE
Thyssen (CH)

• Intégration dans le bardage

67
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Intégration des capteurs en auvents

68
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Intégration en vérandas ou pergolas

Zurich (CH)
69
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Intégration en façade - mur rideau

70
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Façades double-vitrage

Lycée du Grésivaudan 45 kWc (Meylan) (BP Solar)
71
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Intégration en façade

72
PHOTOVOLTAÏQUE

• Façades

HLM La Darnaise (Venissieux) 4, 8 et 12 kWc
73
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Intégration en fenêtre,
• mur-rideau

Université Trier (DE)
74
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Verrières

75
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Verrières

76
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Intégration en balcons

77
7. Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Brise-soleil

78
7. Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Brise-soleil

Photowatt (FR)
79
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Intégration en pare-soleil

80
PHOTOVOLTAÏQUE

• Prologis (Moissy-Cramayel)

8 150 m² 446 kWc 400 kVA
81
PHOTOVOLTAÏQUE

• Prologis (Moissy-Cramayel)

Connection réseau en cours (2006)
82
Mise en uvre
PHOTOVOLTAÏQUE

• Intégration en pare-soleil

Hotel Ibis Clichy 7,9 kWc
83
Technologie
PHOTOVOLTAÏQUE
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
84
Technologie
PHOTOVOLTAÏQUE
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
85
Réalisations
PHOTOVOLTAÏQUE
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
86
BIOMASSE
87
La Biomasse
BIOMASSE

• 14 des approvisionnements énergétiques dans le
  monde gt hydraulique nucléaire
• Bilan flatteur car énergie du pauvre
• Consommée dans les PED
• rendements médiocres
• impacts environnementaux locaux graves
• pays Africains(90) - Inde (45) - Chine (30)
• Dans les pays industrialisés
• part faible lt 1 (UK,DE) à gt 12 (FI,DK)
• applications modernes (biogaz, biocarburants,
  bois comb.)

88
Développement du marché
BIOMASSE
La biomasse est en retard sur son "plan de marche"
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
89
Contribution de la biomasse dans le futur
BIOMASSE
En EUROPE
90
Cycle énergétique de la biomasse
BIOMASSE
91
BIOMASSE
La biomasse-énergie, cest quoi ?

• La biomasse énergie, cest
• une énergie favorable à lenvironnement
• source renouvelable
• neutre vis-à-vis de leffet de serre
• participe à lentretien des espaces forestiers
• et agricoles
• créatrice demplois
• collecte, transport
• stockage et préparation du combustible
• exploitation de linstallation
• facteur dindépendance énergétique

La biomasse-énergie, un modèle de développement
durable ?
92
La biomasse-énergie, cest aussi
BIOMASSE

• ?Une énergie coûteuse
• Hormis les déchets,
• la biomasse est un combustible cher
• ? le coût de la collecte, du transport
• et de la préparation est souvent
• rédhibitoire.
• Les unités de valorisation sont en général
  petites
• ? elles ne bénéficient pas de leffet de taille
  ?coût en /kW élevé

Cogé de Lienz (AUT) 1 MWe
Sauf conditions particulières, léquilibre
économique des projets est lié aux subventions ou
aux soutiens tarifaires
93
BIOMASSE
La biomasse-énergie, cest enfin

• ?Une simple contribution au mix énergétique
• le potentiel est réel, mais limité
• par la rareté des sols,
• par les usages concurrents,
• par le coût économique et environnemental de
  lapprovisionnement

Il convient de valoriser le mieux possible la
ressource, en maximisant lutilisation du
carbone renouvelable ?maximiser le rendement
global de conversion 3 options

• Production de chaleur seule
• Cogénération électricité-chaleur
• Cogénération électricité-chaleur-carburants

94
Une multitude de voies à explorer
BIOMASSE
Biogaz CO2-CH4-vapeur
Turbine à gaz
Digestion anaérobie
Gaz CO-H2
Gazéification
Biomasse et déchets
Charbon de bois
Moteur à gaz
Pyrolyse
Bio carburants
Combustion Co-combustion
vapeur
Turbine à vapeur
conversion
intermédiaire
production
combustible
Différentes filières biomasse/électricité
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
95
Les technologies de conversion
BIOMASSE
Turbine à Vap.
1 50 MW
Combustion
Stirling
0,01 0,05 MW
Moteur
0,1 5 MW
Biomasse solide
Pyrolyse
TAC
1 10 MW
Moteur
0,1 5 MW
Gazéification
TAC
1 50 MW
Effluent liquide
Méthanisation
Moteur
0,02 5 MW
Biogaz (décharge)
mTAC
0,04 0,2 MW
Procédé industriel
Procédé en développement
96
La voie Vapeur Co-combustion
BIOMASSE
1

• Mélange de la biomasse avec
• le combustible principal dune
• centrale existante
• investissement très faible
• bon rendement de conversion
• (celui de la centrale existante)
• effet favorable sur les émissions
• (NOx, CO, poussières)
• mais
• 5 à 10 de biomasse maxi
• faible flexibilité sur la biomasse
• utilisée

Co-combustion Tourbe / bois Alholmens (FIN) 240
MWe
97
BIOMASSE
98
BIOMASSE
La voie Vapeur Combustion dédiée
1
Principe dune installation de combustion en
cogénération
Vapeur HP
Électricité
Turbine
Gen.
50 b
Chaudière
Vapeur BP
Chaleur
Soutirage Vapeur MP
BOIS
Chaleur
Chaleur
Condenseur
Eau
99
Combustion une technologie mature
BIOMASSE

• Biomasse solide bois-forêt, bois-déchet, paille
  et autres résidus agricoles
• Des chaudières (à grille, à lit fluidisé)
  adaptées à la puissance de linstallation, et au
  combustible retenu
• Rendement électrique modéré -gt 15 pour 2 MWe,
  25 pour 20 MW
• caractéristiques vapeur (50 bar 500C)
• turbine de petite taille (h modeste)
• cycle thermodynamique peu sophistiqué
• Rendement global (élec chaleur) élevé -gt 75-90
  
• Ratio chaleur / élec élevé
• Coût dinvestissement variable selon la biomasse
• et les exigences de traitement des fumées
• 5 MWe 3000-3500 /kW
• 50 MWe 2000-2500 /kW

100
Un exemple la cogénération dUlm (Allemagne)
Exploitant EDF
/ EnBW

• Chiffres clés
• Le réseau de chaleur
• 45 des besoins de chaleur
• de la ville
• charbon, fioul, gaz, déchets,
• biomasse
• chaud et froid
• Linstallation biomasse
• 8 MWe
• 58 MWth
• 140 000 t de bois par an
• 110 000 t de CO2 économisées

101
La voie Gaz
BIOMASSE
2
Mécanismes fondamentaux de la gazéification
O2
Chaleur
Chaleur
C O2 -gt CO2 2H ½ O2 -gt H2O
Combustion
Charbon
Biomasse
Séchage
Pyrolyse
Vapeurs
Chaleur
Gaz
C ½ O2 -gt CO C H2O -gt CO H2 C CO2 -gt 2
CO
Gazéification
O2 H2O
électricité biocarburants GNS, H2
Biomasse gaz valorisable de différentes
façons
102
BIOMASSE
Cogénération par gazéification
chaleur
chaleur
chaleur
Gaz
Gazéifieur
Moteur ou turbine
épuration
Biomasse
à gaz
Électricité
cendres

• Différents type de gazéifieurs up draft,
  down draft, étagé
• Technologie en émergence (quelques
  démonstrateurs de petite taille lt 5 MWe)
• technologie aujourdhui plus coûteuse que la
  combustion
• Rendement électrique 20 à 40 suivant la
  taille
• Ratio chaleur / élec faible (1 à 1,5)

103
Comparaison Gazéification / Combustion
BIOMASSE
Avantages

• Meilleur rendement électrique, en particulier
  pour les petites tailles
• Moindre besoin de source froide
• Moins dacier / kW
• Fort potentiel damélioration
• Ouverture vers les biocarburants / Gaz naturel de
  substitution / H2
• Rendement global (élecchaleur) plus faible que
  pour la combustion
• 70 vs 80-90
• Risque lié à la nature du gaz (CO H2)

Inconvénients
104
Les marchés de la gazéification
BIOMASSE

• La production délectricité seule, pour des
  puissances modérées (lt10 MW)
• La cogénération industrielle, lorsque les besoins
  de chaleur sont modestes
• La cogénération sur réseau
• de chaleur urbain
• (cogénération hivernale)

Cogénération hivernale
105
BIOMASSE
La voie biologique la méthanisation
3

• Dégradation anaérobie de la
• matière organique sous laction
• de micro-organismes
• en labsence dO2
• Substrats
• Production de compost, valorisable comme
  amendement
• Rendement global modeste (15)
• Parfois présenté comme alternative à
  lincinération des OM

• déchets verts,
• déchets de restauration,
• déchets agricoles,
• boues dépuration,
• fraction fermentescible
• des déchets ménagers.

Méthaniseur ISKA (EnBW)
106
BIOMASSE
Biogaz de décharge

• Obligation de détruire le biogaz (GES)
• Moteur à gaz, micro-turbine à gaz selon la
  puissance récupérable
• Nécessité dépurer le gaz avant injection
• dans les moteurs ou les TAG
• Soufre (H2S)
• Siloxanes
• Halogénés (Cl, F)

Claye Souilly 11 MWe
107
BIOMASSE

• Valeur énergétique des déchets

108
Controverses
BIOMASSE
La biomasse cest
huit grands types de filières de valorisationet
de marchés

• Amendements organiques des sols
• Alimentation
• Matériaux renouvelables "traditionnels" 
• Néo-biomatériaux
• Biomolécules
• Biocarburants
• Biochaleur
• Bioélectricité cogenérée cf.7
• (source Claude Roy, Septembre 2006)

Quelle place pour les usages énergétiques par
rapport aux autres usages ?
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
109
Un domaine "en devenir"
BIOMASSE

• Des filières matures depuis longtemps
• - Bois-Energie
• Des filières émergentes mais controversées
• - Bioéthanol
• - Bois-Electricité
• Des filières de rupture technologique
• - Micro-algues
• Des controverses émergentes
• - Impacts indirects des subventions
• Une multitude d'innovations potentielles

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
110
SOLAIRE THERMIQUE
111
SOLAIRE THERMIQUE
112
SOLAIRE THERMIQUE
113
Développement du marché
SOLAIRE THERMIQUE
Une forte disparité
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
114
Marché du solaire en France (m²/an)
SOLAIRE THERMIQUE
115
Technologie
SOLAIRE THERMIQUE

• Une technologie simple

Une forte disparité
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
116
Chauffe-eau solaire Individuel
SOLAIRE THERMIQUE
117
Chauffe-eau solaire Individuel
SOLAIRE THERMIQUE
118
SOLAIRE THERMIQUE
Systèmes combinés

• Mise en oeuvre (ECS Chauffage)

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
119
Systèmes combinés
SOLAIRE THERMIQUE
120
SOLAIRE THERMIQUE
Eau chaude solaire collective
121
Paris 10 000 l/j 200 m²
SOLAIRE THERMIQUE
122
Eau chaude solaire collective
SOLAIRE THERMIQUE
123
SOLAIRE THERMIQUE
Eau chaude solaire collective
124
Eau chaude solaire Paul Bert
SOLAIRE THERMIQUE
125
SOLAIRE THERMIQUE
Eau chaude solaire collective
126
Eau chaude solaire collective
SOLAIRE THERMIQUE

• Entre 30 et 50 du gisement solaire.
• Soit une  récolte annuelle  de 400 à 800 kWh /
  m² de capteur.
• La part des besoins couverts par le solaire varie
  de 40 à 70 .

127
Loi dorientation sur lénergie
SOLAIRE THERMIQUE

• Général et objectifs 2010
• 21 électricité dorigine EnR
• 50 dEnR thermique
• PPI Chaleur
• Recommandation des EnR dans les PLU

128
Loi dorientation sur lénergie
SOLAIRE THERMIQUE

• Plan Face-Sud
• Solaire thermique 1 million de m²/an (200 000
  CESI)
• 50 000 toits  thermiques PV 

129
Loi dorientation sur lénergie
SOLAIRE THERMIQUE

• Contraintes
• Durcissement de la RT
• Études de faisabilité ( 1000 m²)
• Affichage des performances des logements.

130
Loi dorientation sur lénergie
SOLAIRE THERMIQUE

• Aides
• Crédit dimpôt (50 ) particuliers
• CEE production de chaleur par EnR
• Possibilité COS 20 si EnR

131
SOLAIRE THERMODYNAMIQUE
132
Solaire thermique à concentration
SOLAIRE THERMODYNAMIQUE

• Captage du rayonnement solaire
• direct
• Concentration du rayonnement
• sur un récepteur
• Conversion en énergie thermique
• Transport de lénergie vers les
• systèmes de conversion
• Conversion de lénergie
• thermique en électricité

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
133
Capteurs cylindro paraboliques
SOLAIRE THERMODYNAMIQUE
Possibilité dune mise en série / Fluide
caloporteur Produit disponible sur le
marché Capacité installée 390 MW dont en
Californie gt90 SEGS (Solar Electric Generating
System) 75 solaire 25 gaz naturel
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
134
Centrales à tour
SOLAIRE THERMODYNAMIQUE

• Expérience française THEMIS
• 1 MW à Mont Louis, Pyrennées
• Différents fluides utilisés
• eau-vapeur (USA, JPN, IT, RU)
• Sodium (ES, PFS Almeria)
• Sels fondus (FR, Themis)
• Réalisations
• SOLAR I (eau) 1818 héliostats
• 10 MW, 510 C, 100 bars
• SOLAR II ( sels fondus)
• Tendance 300 MW USA
• 30 MW en Europe

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
135
Performances
SOLAIRE THERMODYNAMIQUE
Centrale cylindro-parabolique

• Disponibilité sur site 99,5
• Rdt de conversion global 15-16
• Facteur de capacité 25
• Centrale à tour
• Rdt de conversion global 15
• Facteur de capacité 43
• Projections Rdt 20, facteur capa 77

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
136
Générateur à paraboloïde
SOLAIRE THERMODYNAMIQUE

• Concentration 600 à 2000 T 1 500C
• P 25 kW D 10 m
• Stirling (MDA)
• Rdt 23
• Hybridation possible
• Facteur de capacité 12,5
• version hybride 50 possible

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
137
Coûts des filières solaires thermodynamiques
SOLAIRE THERMODYNAMIQUE
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
138
GEOTHERMIE
139
Evolution du marché
GEOTHERMIE
1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
140
Evolution du marché
GEOTHERMIE

• Un marché limité par les ressources

1 - EVOLUTIONS ACTUELLES DU MONDE DE L'ENERGIE
141
Actual situation
GEOTHERMIE

• 20 pays concernés
• 8.4 GW installed today
• Potentiel 50 MW en 2030
• Philippines 22 de la production électrique
• Indonesie 19 GW planifiés en 2030

142
La Géothermie, énergie renouvelable ?
GEOTHERMIE
140 millions EJ stockés dans les 5 premiers km de
la croûte 99 de la planète a une température
gt à 200C
Sécuriser le développement de la géothermie
conventionnelle en diminuant les aléas de
natures diverses
60 mW/m2
Capter lénergie des 5 premiers km de la
croûte, quelle que soit la perméabilité des
milieux
143
- Attraits et obstacles La chaleur de la Terre
GEOTHERMIE

• - Le flux de chaleur évacué est de 42 TW
• - La production de chaleur due à la décroissance
  radioactive de certains éléments (Ur, Th et K),
  principalement distribués dans la croûte
  terrestre, est de 20 TW
• gt La Terre se refroidit de 130 C /109 ans.
• - Le flux de chaleur mantellique correspond à
  lévacuation de la chaleur du manteau
• - Le flux de chaleur moyen à la surface de la
  Terre est de 65 mW/m2.

144
- Attraits et obstacles Les transferts de
chaleur
GEOTHERMIE

• - Au sein de la lithosphère, cest la conduction
  thermique qui régulent les transferts de chaleur
  
• - Dans lasténosphère, cest la convection
  thermique (les mouvements de masse) qui réalise
  les transferts de chaleur
• - Le  géotherme  (C/km) est affecté par les
  zones de transition des régimes de transfert
• . au sein des  couches limites , le gradient
  est très élevé
• . alors que dans les milieux convectifs, le
  gradient reste faible.

145
GEOTHERMIE
- Attraits et obstacles La subduction
146
GEOTHERMIE
- Attraits et obstacles Les zones actives
Modifié de Geothermal Education Office
147
- Les usages de la géothermie
GEOTHERMIE

148
GEOTHERMIE
LARDERELLO (ITALIE)
149
GEOTHERMIE
Geothermal plant scheme

• Impianto 20 MW (val medi)
• Vapore in 130 T/h
• Press. 10-20 bar
• Temp. 200-250 C
• Gas out 4 T/h
• Reiniez. 45 T/h
• Torri evap 80 T/h

camino
gas incondensabili

estrattore gas
turbina
generatore
separatore
miscelabifase
torre raffreddamento
condensatore
M
fase liquida alla reiniezione
alla reiniezione
reflui
vapore e gasincondensabili
150
GEOTHERMIE
Geothermal plants
Power plants n.31
Pipe lines 459 Km
Production wells n. 509
Condensed water
Steam
Reinjection well
151
GEOTHERMIE
Historical production evolution
GWh
Valle Secolo 1-2 (2x60MW)
Larderello 3 (3x24MW1x26MW)
Deep exploitation 3000-4000 m Reinjection Well
Stimulation
Larderello 2 (6x10MW)
Larderello 1 (0,25MW)
Superficial reservoir utilization

• Deep reservoir exploitation
• Reinjection startup

152
- La production de chaleur Les usages directs
GEOTHERMIE
153
Répartition des usages directs (2000)
GEOTHERMIE
154
- La production de chaleur (1)
GEOTHERMIE

• - La puissance installée dans les 55 pays
  déclarant utiliser directement la chaleur
  géothermale était estimée en 2000 à 15 GWt et
  lénergie utilisée à 53 TWh/an
• - La France, pays pionnier, à une capacité de
  330 MWt et produit environ 1 500 GWh/an (129 000
  tep, 10ème rang mondial)
• - Les 31 sites dIle-de-France (Bassin parisien)
  produisent 950 GWh/an et permettent labattement
  de 224 ktCO2. Ils desservent 29 réseaux de
  chaleur urbains (153 800 équivalent-logements)
• - Le solde de la production est assuré par les
  installations du Bassin aquitain

155
- La production de chaleur Carte des aquifères
français
GEOTHERMIE
156
- La production de chaleur Chauffage urbain par
réseau de chaleur géothermique
GEOTHERMIE
Document ADEME AGEMO
157
- La production de chaleur Modélisation de
lévolution thermique dun doublet
GEOTHERMIE
Document ADEME AGEMO
158
- La production de chaleur Géothermie
individuelle
GEOTHERMIE
ADEME-BRGM-ARENE
159
VI - La production de chaleur (12) Principe
dune PAC à compression sur nappe
GEOTHERMIE
Document ADEME AGEMO
160
Conclusions
GEOTHERMIE

• Le potentiel de la géothermie pour la production
  de chaleur/et ou délectricité est considérable
• Des obstacles de nature scientifique et
  technique(aléa géologique), ou économique (coûts
  de production) limitent aujourdhui les
  développements
• Des progrès décisifs dans les technologies de
  forage, les moyens de connaissance du sous sol
  profond, et dans les rendements des procédés
  dexploitation, permettront daccroître la
  contribution de la géothermie à la satisfaction
  des besoins énergétiques futurs

161
Coût des différentes filières ENR/Electricité
COMPARAISON ?
162
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
163
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
Micro-algues
Le cycle Zinc-H2-Solaire
Les tours solaires
SYNTHESE
164
Micro-Algues
Quelques "fondamentaux"

• Démographie 
• 1990  5,3 Milliards dhabitants
• 2050  9 à 10 milliards dhabitants (x 1,9)

• Développement/consommation 
• 1990  20 000 milliards USD de PMB (produit
  mondial brut)
• 2050  80 000 milliards USD de PMB (x 4)
• et  ! pour nourrir un homme
• - avec des féculents il faut 1 de surface
  agricole
• - avec de la viande blanche, il faut 5
• - avec de la viande rouge rouge, il faut 9

• Surfaces agricoles disponibles sur la planète 
• 1950  0,5 ha par habitant
• 1970  0,4 ha par habitant
• 1990  0,3 ha par habitant
• 2050  0,1 ou 0,2 ha par habitant ?
• (hors déforestation ou nouvelles mises en
  cultures de terres  vierges )
• dont peut-être 30 à consacrer à lénergie, la
  chimie et les matériaux ?
• Source C. Roy, Sept 2006

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
165
Biomasse les chiffres-clé(source J.M.
Jancovicci)
Micro-Algues
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
166
Les Micro-algues
Micro-Algues

• Une forme de biomasse, plutôt embarrassante
  (aquariums, piscines, conduites, )

• Isaac Berzin (USA, Masschussetts)
• "It's very tolerant of everything. You can find
  it in the Charles River, in sewage, in boiling
  water, in ice, in Antarctica, in the Dead Sea."
• Idée utiliser les algues comme moyen de capture
  du CO2
• 30 réacteurs fermés installés et testés sur le
  toit de la centrale cogénération du MIT
• Création de "Greenfuel technologies corporation"

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
167
Les Micro-algues
Micro-Algues

• Technologie de rupture ou coup marketting ?

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
168
Les Micro-algues
Micro-Algues

• Déjà d'autres initiatives
• The Denver Business Journal - December 8, 2006
• Solix biofuels inc.. plans to commercialize an
  alternative fuel over the next two years. The
  Boulder-based startup is working with Colorado
  State University engineers on a technology that
  can produce large quantities of oil from algae
  and convert it into biodiesel.
• www.solixbiofuels.com
• We are an innovator in the development of
  photo-bioreactor production systems that will
  serve to create a new source of oil for the 21st
  century and beyond.
• Solix is working on the most exciting challenges
  of our time and by looking to innovative
  solutions we found an abundance in nature -
  Algae.
• Algae promise to be an unlikely solution to the
  world's fuel needs. Producing oil and absorbing
  much of the climate's greenhouse gases, nature
  has provided an organism to carry us into the
  future.

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
169
Les Micro-algues
Micro-Algues
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
170
Les Micro-algues
Micro-Algues

• En réalité un déjà vieux sujet d'étude
• NREL
• In 1990, Sheehan's NREL program calculated that
  just 15,000 square miles of desert (the Sonoran
  desert in California and Arizona is more than
  eight times that size) could grow enough algae to
  replace nearly all of the nation's current diesel
  requirements.
• Energy security advocates like the idea because
  algae can reduce US dependence on foreign oil.
  "There's a lot of interest in algae right now,"
  says John Sheehan, who helped lead the National
  Renewable Energy Laboratory (NREL) research
  project into using algae on smokestack emissions
  until budget cuts ended the program in 1996.
• Depuis 1996
• Progrès biotechnologies
• selon un rapport américain de 1996,
  "l'utilisation de micro-algues en tant que
  biocarburant est rentable à partir de 60 à 70
  dollars le baril de pétrole" (le monde, fév. 2007)

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
171
Les Micro-algues
Micro-Algues

• Et même en France
• Le Monde 21/02/07
• En France, un programme de recherche, coordonné
  par Olivier Bernard, étudie l'élaboration d'un
  modèle viable de production. Ce programme, qui a
  démarré en décembre 2006, est financé sur trois
  ans à hauteur de 2,8 millions d'euros. Il réunit
  des centres de recherche tels que l'Inria, le
  CNRS, le Commissariat à l'énergie atomique, des
  universités, le Centre de coopération
  internationale en recherche agronomique pour le
  développement, l'Ifremer et une PME, Valcobio.
• Projet Shamash
• Inria (Sophia Antipolis)
• Cadarache
• CNRS Villefranche
• Ifremer
• CEA Cadarache

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
172
Les Micro-algues
Micro-Algues

• Olivier Bernard, coordinateur du projet SHAMASH
• Biodiesels Colza 1 t/ha, palme 8 t/ha
• Micro-algues gt 30 t/ha
• PCI 10 kWh/litre
• Coûts de 15 à 1 /l
• Objectifs de Shamash affiner l'estimation du
  coût par construction d'un pilote grandeur réelle

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
173
L'impossible équation de l'hydrogène
Le ZINC

• L'hydrogène fait l'objet de nombreuses recherches
  
• PàC
• Stockage
• Transport
• Programmes américains

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
174
L'impossible équation de l'hydrogène
Le ZINC
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
175
L'impossible équation de l'hydrogène
Le ZINC

• L'hydrogène fait l'objet de nombreuses recherches
  
• PàC
• Stockage
• Transport
• Programmes américains

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
176
L'impossible équation de l'hydrogène
Le ZINC
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
177
L'impossible équation de l'hydrogène
Le ZINC
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
178
L'impossible équation de l'hydrogène
Le ZINC

• L'hydrogène fait l'objet de nombreuses recherches
  
• PàC
• Stockage
• Transport
• Programmes américains
• Pourtant personne n'imagine de encore de scenario
  "durable" pour sa production
• Aujourdhui, 95 de lhydrogène est produit à
  partir des combustibles fossiles par reformage
  cette réaction chimique casse les molécules
  dhydrocarbure sous laction de la chaleur pour
  en libérer lhydrogène. Le vaporeformage du gaz
  naturel est le procédé le plus courant le gaz
  naturel est exposé à de la vapeur deau très
  chaude, et libère ainsi lhydrogène quil
  contient. Mais la production dhydrogène par
  reformage a linconvénient de rejeter du gaz
  carbonique (CO2) dans latmosphère, principal
  responsable de leffet de serre. (CEA)

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
179
L'impossible équation de l'hydrogène
Le ZINC
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
180
L'impossible équation de l'hydrogène
Le ZINC
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
181
Cas de lautomobile
Le ZINC

• Scénario tous les véhicules français
  fonctionnent à lhydrogène.
• Question est-ce possible de produire les 28.5
  MTep dhydrogène nécessaire sur notre territoire
  à un coût raisonnable?

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
182
Tableau comparatif des coûts de production
Le ZINC
2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
183
Hydrogène et ZINC
Le ZINC

• Le Zinc et l'eau réagissent en produisant de
  l'hydrogène et de l'oxyde de zinc (symboliquement
  Zn H20 -gt Zn0 H2, 350 C)
• Il est aussi possible de fabriquer directement
  des électrons dans une pile Zinc-Air
• Zn 2OH- ---gt ZnO H2O 2e- oxydation borne
  négative
• 0,5 O2 H2O 2e- ---gt 2 OH- réduction
• Zn 0,5 O2 ---gt ZnO oxydo-réduction
• Dans les deux cas
• Consommation de Zinc pur Zn (non existant à
  l'état naturel)
• Production d'oxyde de Zinc

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
184
Comment réduire Zn0 ?
Le ZINC

• La réduction d'un oxyde métallique est toujours
  une opération énergivore
• Acier oxyde de fer -gt Fe
• Aluminium alumine -gt Al
• Mais les procédés (réactifs, niveaux de
  température, ) varient suivant les cas
• Pour Zn0
• Très hautes températures dissociation (gt 2500
  C)
• "Hautes" températures réduction en présence de
  carbone
• Possibilité de boucler la boucle en n'utilisant
  comme input énergétique que de l'énergie solaire

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
185
Le projet SOLZINC
Le ZINC

• Partenaires
• Paul Scherrer Institue (PSI, CH)
• Institut Weizmann (Israël)
• IMP/CNRS (France)
• Réacteur à deux cavités
• Cavité supérieure collecte des rayons
  concentrés
• Cavité inférieure réaction de réduction
• Evacuation des gaz et condensation du zinc gazeux
• Financement commission européenne

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
186
Le projet SOLZINC
Le ZINC

• Production mesurée 50 kg/h de Zn
• Utilisation de charbon (donc production CO2, mais
  en faible quantité)
• Perspective remplacer le charbon par du charbon
  de bois
• Peu de chiffres disponibles publiquement

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
187
Colorado University
Le ZINC

• Un programme lancé en février 2005 (1.2 M)
• Quelques chiffres cités par CU, pour une unité de
  110 t/jour
• 12000 miroirs
• 150 m2 par miroir
• 12 tours, 800 pieds de haut
• Surface totale au sol 1200 acres
• Conversion
• 1200 acres 480 ha
• 110 t H2 13200000 MJ 305 TEP
• Productivité 0,65 TEP/ha

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
188
Le Principe
Tours Solaires

• HISTORIQUE
• 1903 revue Energia electrica
• 1931 Hanns Günther
• 1981 premier protoype

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
189
Le projet de Manzanares
Tours Solaires

• Déroulement
• 1981 lancement
• 1989 Fin (involontaire)
• Données techniques
• Hauteur 194 m
• Diamètres
• 10 m (cheminée)
• 240 m (collecteur)
• Surface totale collecteur 65000 m2
• Poids 125 t
• Turbine 50 kW
• (0.27 W/m2 !)
• Conception
• Schlaich Bergermann und Partner

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
190
L'extrapolation
Tours Solaires

• Schlaich Bergermann und Partner projet
  Enviro-Mission
• Localisation Australie
• Taille 1 km de haut !!!
• 200 MW
• Collecteur 5 km de rayon
• Productible 700 à 800 GWh par an
• Le projet est
• En cours de construction
• Sur le point de démarrer
• A eu l'accord et le financement du gouvernement
  australien
• depuis 2003

2 ALTERNATIVES ENERGETIQUES DU FUTUR
191
L'ENERGIE, C'EST AUSSI
SYNTHESE

• D'innombrables autres sources
• Hydrauliennes
• Gradient thermique des mers
• Solar ponds
• Energie marémotrice
• Energie des vagues
• La question fondamentale du "consommer moins"
• Maîtrise de la demande d'Energie (MDE)
• Optimisation des ressources (cogénération, )
• Optimisation des usages (transports, )

192
We Are Here
2050
1850
1850
World Oil Depletion, Geopolitics, CO2
193
We Are Here
1850
2150
World Coal Depletion, Land Impacts, CO2
194
We Are Here
1900
2050
World Gas Depletion, Geopolitics, CO2
195
We Are Here
Breeder Reactors
Uranium
1950
2075
World Nuclear Either Depletion or Plutonium
Economy, Weapons, Waste, Accidents
196
We Are Here
2050
1900
Hydroelectric Geographic Limitations
197
We Are Here
Renewable Energy Infinite, Clean
198
(No Transcript)