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L’Allemagne
veut produire son électricité sans nucléaire ni énergie fossile et mise beaucoup
sur l’hydrogène Son
Chancelier a déclaré que c’est une erreur stratégique, mais sans changer de
politique L’Allemagne veut
produire son électricité sans nucléaire ni énergie fossile et mise beaucoup
sur l’hydrogène. Georges Sapy et moi-même, Henri Prévot, avons
décidé de comparer un mix électrique tout renouvelable inspiré de ce que nous
pouvons savoir, selon différentes sources, du mix électrique ainsi projeté
par l’Allemagne, à un mix où les productions éoliennes et photovoltaïques
seraient remplacées par une production nucléaire et où il n’y aurait pas
d’apport externe d’hydrogène. Nous mettons à la disposition
de tout un chacun non seulement les hypothèses que nous avons retenues, mais
aussi le moyen de calcul que nous avons utilisé. Ainsi chacun aura la
possibilité de contester le résultat – mais aussi l’obligation de
préciser ce qui, dans les hypothèses ou le mode de calcul, lui paraît
contestable. C’est une exigence pour permettre un débat objectif ouvert. Cette étude
présente deux volets : un volet technique qui porte notamment sur la
stabilité et la vulnérabilité d’un réseau électrique sans suffisamment de
machines synchrones, nucléaires ou autres, et un volet économique. Ici est
présentée la méthode retenue pour la partie économique de cette étude. Il y a deux
sections : une réplique de ce que l’on connaît du projet
allemand et la construction d’une hypothèse de mix électrique
répondant à la même demande sans éolien ni photovoltaïque ni apport extérieur
d’hydrogène. On utilise
SimelSP3H, nouvelle variante de SimelSP3 où le gaz apporté au système
électrique peut être dans une certaine mesure de l’hydrogène. Ici, c’est 100
% d’hydrogène supposé décarboné. Voir ici une présentation de
SimelSP3H ; celui-ci peut être chargé facilement . Il est publié
avec, comme données d’entrée, une consommation et un potentiel de production
électrique qui pourraient être ceux du système électrique en France dans les
années à venir. Ces données d’entrée peuvent être modifiées par
l’utilisateur. Attention : les données à charger
dans le simulateur sont dans des cellules jaunes ou orangé : ne pas
toucher aux autres. On verra ici, sous
un format pdf, d’une part la réplique que
nous avons faite du programme allemand, aussi fidèle que possible, sans
nucléaire, et d’autre part ce que pourrait être un parc de production
répondant à la même demande sans éolien ni
photovoltaïque
ni apport extérieur de gaz. On retrouvera ces résultats en chargeant le
simulateur sur son ordinateur et en introduisant les hypothèses qui figurent
sur les documents au format pdf. Une réplique du mix renouvelable inspiré du projet
allemand Les valeurs à
introduire dans simelSP3H sont nombreuses – on n’a rien sans rien… Comme expliqué dans le
document qui présente cette étude, on a pu se référer à des sources assez
précises, mais de provenances diverses. Il a fallu compléter les informations
disponibles, ou encore faire des interpolations pour trouver une cohérence
entre les données disponibles. Ces ajustements à la marge n’enlèvent rien au
fait que le mix étudié est 100 % renouvelables. Faute de
connaître les profils horaires de consommation et d’activité éolienne et
photovoltaïque, avec SimelSP3H il est possible de se référer aux profils
horaires réels de consommation et d’activité éolienne de cinq années
différentes en France. Le profil horaire de la production photovoltaïque est
celui de l’année 2013. La part de
biomasse pilotable a été ajustée pour que la capacité de production
d’électricité, exprimée en GW, soit proche des hypothèses allemandes. Par ailleurs, la
simulation distingue deux sortes de production hydraulique : une partie
non pilotable et une partie pilotable (pour faire simple, lorsque le niveau
de l’eau des lacs de barrage monte ou descend par rapport à son niveau moyen
sur quelques semaines). Il a fallu faire des hypothèses sur la part « de
base » et la part pilotable qui, elle, s’apparente à des STEPs. La capacité de
production par des moyens de production à flamme fonctionnant ici à
l’hydrogène, est très élevée dans le projet allemand ; c’est
manifestement pour pouvoir surmonter des circonstances de manques de vent et
de soleil très défavorables. La simulation calcule
le besoin d’apport d’hydrogène qui en résulte. La simulation
permet aussi de paramétrer le coût des réseaux ; cela a été fait à
partir des données connues sur la situation en Allemagne. Le besoin de
stockage d’hydrogène est calculé par SimelSP3H. Le résultat est réputé
suffisant pour surmonter les périodes de froid sans vent et avec peu de
soleil. Un parc de production et de stockage sans éolien ni
photovoltaïque ni apport de gaz -gaz fossile biométhane ou hydrogène A partir de la réplique du projet allemand, pour passer à un
parc de production sans éolien ni photovoltaïque les données d’entrée à
modifier sont peu nombreuses. L’objectif est
de répondre à la demande en toute circonstance, sans biométhane ni
aucun autre apport de gaz extérieur et en dépensant aussi peu que
possible. Une situation
proche de l’optimum a été trouvée par tâtonnement. Ce n’est sans doute pas LA
solution optimale, mais cela n’a guère d’importance car l’optimum est
« plat » : des parcs assez différents conduisent à des
dépenses très proches. L’encadré
suivant détaille comment nous avons procédé.
Analyser la différence de dépenses entre zéro nucléaire
et zéro éolien et photovoltaïque Le résultat est
frappant : avec les hypothèses retenues dans cette étude, sans nucléaire
le coût est largement supérieur au double de celui d’une électricité produite
sans éolien ni photovoltaïque et avec suffisamment de nucléaire : 250
€/MWh contre 107 €/MWh d’électricité effectivement consommée, après les
pertes en lignes sur les réseaux. Ce résultat peut
étonner. L’étude permet de l’analyser. Par ailleurs,
SimelSP3H permet de mesurer en quelques secondes la sensibilité du résultat à
la valeur des différents paramètres dont il dépend. Par exemple,
dans l’hypothèses sans éolienne ni photovoltaïque, si l’investissement
nucléaire est 9000 €/kW au lieu de 7750 €/kW, le coût de l’électricité est
116 €/MWh au lieu de 107 €/MWh. Dans l’hypothèse
sans nucléaire, si les batteries coûtent 100 €/kWh au lieu de 280 €/kWh,
le coût de l’électricité est 246 €/MWh au lieu de 253 €/MWh. Etudier d’autres
parcs de production d’électricité et d’hydrogène Il est évident
que l’hypothèse « sans éolien ni photovoltaïque » ne peut pas se
réaliser, ne serait-ce que parce qu’il est efficace d’utiliser les moyens
déjà installés. Mais les conclusions de cette étude faite sur l’Allemagne
devraient freiner sérieusement le rythme de progression de l’éolien et du
photovoltaïque en France et dans l’Union européenne. Si une forte
augmentation de la capacité nucléaire en France ou dans l’Union européenne ne
permet pas d’atteindre le « zéro émissions nettes » dès 2050, ne
serait-il pas possible de se rappeler que le CO2 ignore les frontières et de
chercher comment éviter au moindre coût des émissions de CO2 hors de
France en quantité égale à ce que nous émettrons encore en 2050 ? A vous de
jouer ! Pour toute
demande d’explication éventuelle : heuri.prevot@wanadoo.fr |
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