Les énergies aléatoires, une absurdité

L’imposition réglementaire des énergies dites renouvelables, mais aléatoires et intermittentes, est absurde. Voici quelques calculs qui le démontrent.

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Les énergies aléatoires, une absurdité

Publié le 21 août 2020
- A +

Par Michel Negynas.

Que ce soit sur la question du climat, de l’environnement, de la sécurité d’approvisionnement des consommateurs, du fonctionnement du réseau électrique, de la libéralisation du marché de l’électricité, des coûts, et de l’éthique discutable de leurs promoteurs, l’imposition réglementaire des énergies dites renouvelables, mais aléatoires et intermittentes, est absurde.

Pour montrer un des aspects de cette absurdité, on peut faire quelques calculs approximatifs. La réalité est plus complexe, mais ce sont les ordres de grandeur qu’il faut mettre en évidence.

Nous avons sélectionné la période du 13 juillet 2020 au 15 aout sur le site « CO2 mix » du Réseau de Transport de l’Electricité (RTE). C’est l’été. La consommation d’électricité instantanée oscille entre 30 et 50 GW. Il fait beau, il n’y a pas beaucoup de vent, sauf de temps en temps des rapides bouffées de moins d’une journée, en période orageuse.

Nous avons environ 9,7GW de capacité en solaire, 16,9 GW en éolien, soit environ 27 GW. La programmation de l’Énergie prévoit de passer à 80 GW environ à 2028.

Une production encore marginale des énergies aléatoires, malgré l’obligation d’achat

Ce premier graphique montre que même en été, dans une situation anticyclonique, la production des énergies intermittentes (en bleu clair et orange) représente bien peu de choses par rapport au nucléaire (en jaune), au gaz (en rouge) et à l’hydraulique (en bleu foncé).

L’énergie totale produite est d’environ 40 GW x 34 x 24 soit 32600 GWh

Des difficultés pour le réseau

L’éolien est imprévisible

Les 15 GW d’éolien n’ont jamais dépassé 8GW. La moyenne se situe autour de 2,5 GW… L’énergie produite en 34 jours est de 34 x 24 x 2,5 GWh, soit environ 2000 GWh.

Mais surtout, ce qu’il faut noter, c’est la production en dents de scie très abrupte : en moins de 24 h, on passe de 1,5 à 7 GW, comme le 27 juillet, pour retomber à 1 GW ; cela oblige tous les autres acteurs à faire des à-coups qui n’arrangent ni la sécurité, ni les coûts d’exploitation. Or, remarquons que cela n’est comptabilisé nulle part.

Du coté du soleil

Cela pourrait paraître plus rationnel : la pointe de production se situe à midi, et c’est aussi la pointe de consommation.

Le problème, c’est que ça peut soit arranger les choses avec l’éolien, s’il y a compensation d’une chute de vent, soit l’aggraver considérablement lors d’un pic venteux centré sur la journée. Dans ce cas, l’apport d’énergie subie, dont le réseau n’a pas vraiment besoin, devient critique car les autres producteurs doivent faire un yo-yo vertigineux.

On voit que ce même jour du 27 juillet, on a eu une production subie, solaire et vent, qui est montée de plus de 13 GW dans la matinée. Cela a aggravé la gymnastique rendue nécessaire aux autres pour équilibrer le réseau.

L’énergie totale produite dans la période par le solaire est d’environ (14 x 34 x 6)/2 GWh soit 1400 GWh.

Des conséquences inattendues des énergies aléatoires ?

Lorsqu’on aura atteint l’objectif de la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (5 fois en solaire l’actuelle, soit 35 GW et 3 fois en éolien, soit 45 GW, l’excursion de puissance sera de l’ordre de 50 GW… pour une consommation de 50 GW.

Or, il faut bien laisser les autres acteurs continuer à produire, même en les bridant, car il faudra faire appel à eux à la descente.

On aura alors trop de capacité. Soit on exporte (mais nos voisins ont tous des schémas identiques aux nôtres) soit on arrête des éoliennes en l’absence de possibilité de stockage (pour les panneaux solaires, très diffus, c’est encore plus problématique).

Le taux de capacité équivalent des éoliennes va donc baisser, le coût de leur KWh va augmenter, puisqu’elles produiront moins, et le prix de gros va s’effondrer brièvement, par surplus de puissance disponible.

Quid du stockage de ces énergies aléatoire ?

Supposons qu’on ait pu stocker, c’est-à-dire qu’on ait une technologie (pour l’instant, seules les stations de pompage turbinage, les STEP, sont un stockage de masse) et qu’on produise suffisamment à certaines périodes pour accumuler du stock (ce qui n’est pas le cas avec les objectifs de la PPE).

L’énergie produite aux objectifs de la PPE serait en théorie de 6000 GWh pour l’éolien et de 7000 GWh pour le solaire. Mais il faudra stocker car compte tenu de ce qui a été décrit plus haut, le réseau ne pourra tout absorber.

Sans moyens de production pilotables, le manque en énergie serait de 32 600 GWh moins 13 000 GWh soit 19 600 GWh. Une partie (le stockage court terme, entre jour et nuit) peut être assurée par les STEP existantes, environ 4 GW, soit (34 x 4 x 24) et 3200 GWh.

Restent 16 400 GWh à trouver.  Qu’est-ce que cela représente ?

En STEP, imaginons un lac supérieur à 300 mètres plus haut que le lac inférieur. L’énergie à stocker est de 20 500 GWh compte tenu du rendement d’une STEP, de l’ordre de 0,8. Et 1 Wh c’est 3600 joules. Cela fait 3,6 x 20,5 x 1015  joules.

La masse d’eau à mettre en jeu est mgh, m en kg est donc

(3,6×20,5)/(300×9,81) 1015 ou (3,6×20,5)/(3×9,81) 1013soit 2,5x 1013 kg ou 2,5 x1010  m3 d’eau.

C’est 25 fois le lac d’Annecy.

Et évidemment, ce serait bien plus, au moins deux fois plus, pour la même situation en janvier ou février.

Et en réalité, il faudrait installer bien plus d’éoliennes et de panneaux solaires que prévus dans la PPE pour stocker en prévision des creux. Dans un précédent article, j’ai montré qu’il fallait installer 160 GW d’éoliennes pour assurer l’énergie équivalente à 40 GW en base en permanence… sauf qu’on n’a pas l’énergie au bon moment… on en revient toujours à la même question : il faut stocker.

Et stocker avec des équipements surdimensionnés, puisqu’ils fonctionneront au gré du vent et du soleil, soit 25 ou 11 % de leur capacité maximum.

On pourrait faire le calcul avec d’autres modes de stockage : avec des batteries, même les plus performantes actuellement envisageables, il en faudrait plusieurs tonnes par foyers français. Par l’hydrogène, il faudrait des dizaines de milliers d’unités d’électrolyseurs…

En fait, la non faisabilité du stockage n’est donc même pas un problème de technologie, c’est un problème d’ordre de grandeur.

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  • On ne peut pas forcément compter sur le vent des uns pour compenser l’absence de vent chez les autres (à 1:20 environ):

    « l’apport d’énergie subie »: j’aurais plutôt écrit « subit », dans le sens de « soudain », « instantané ».

  • Les activistes écologistes ont incité l’état à se changer en marchand de sable (ce qui n’est ni sa fonction, ni sa compétence) dans le désert (ce qui relève d’une incroyable incompétence au vu de la teneur souvent « économique » de leurs études).

    Oui, un produit n’a aucune valeur là où le marché est saturé (le sable dans le désert), un marchand de frigo en Antarctique ne peut survivre de son commerce. Il n’y a pas « des » énergies de type plus ou moins vertueux, mais « de » l’énergie sous différentes formes et un marché pour la vendre comme un service sous la forme utile, là et quand on en a besoin : on a nommé des poètes comme directeurs techniques et financiers.

    Merci à l’auteur de montrer que les contorsions pour adapter une mauvaise idée de base (production de courant à partir du vent et du soleil) aboutit à un non-sens économique : les bricolages, rustines et frais de technologies annexes, plus la nécessaire surproduction ruinent les producteurs. En l’occurrence ceux qu’on incite à investir et/ou l’état lui-même, c’est à dire nous tous.

    Au train où l’on va dans l’absurdité technologique et économique, on n’est plus loin de construire des fusées à pédale pour aller sur la lune.

    • oui l’argument du prix de revient sans cesse donné par les pro eoliens…
      c’est vendons du sable dans le desert..des glaces en antarctique parce que c’est pas cher à produire..

    • Au train où l’on va dans l’absurdité technologique et économique, on n’est plus loin de construire des fusées à pédale pour aller sur la lune.
      +1000

  • Le stockage d’électricité, c’est jouable pour des cycles courts. Ce que fait EDF avec les STÉP : pompage la nuit avec la production nucléaire alors que la consommation est au plus bas et turbinage le jour lors des pointes de consommation.
    Mais imaginer pouvoir stocker suffisamment pour pallier de longues périodes sans vent (décembre 2016 est un bon exemple avec 3 semaines continues de production éolienne famélique) ou pouvoir stocker une production solaire abondante en été pour l’hiver suivant, c’est juste se mettre le doigt dans l’œil.

    • sortir de l’idéologie.. c’est tout..
      ne pas interdire la technologie mais ne pas vouloir l’imposer…laisser les prix faire le boulot..

    • Le turbinage, le solaire, la géothermie, les éoliennes … Tout dépend des caractéristiques géographiques et géologiques des pays.

      Les activistes bidouillent leurs chiffres en prenant toujours les conditions les plus favorables. Ceux qui y accordent le moindre crédit ne dureraient pas 15 jours dans le monde réel (les entreprises).

  • Merci pour cet excellent article. Les ordres de grandeur parlent bien. Sur l’eau, le rapport avec le lac d’Annecy est très bien.
    Sur les éoliennes, le « chiffre » de leur nombre actuel et le nombre prévu à terme dans la PPE et sur les panneaux solaires, des ordres de grandeurs de leur occupation en surface actuel et à venir auraient mérités d’apparaître pour compléter le paysage. Une autre fois peut-être.

    • « auraient mérités d’apparaître pour compléter le paysage.  »

      Les bunker du mur de l’atlantique qui trônent toujours sur nos plages ne sont rien par rapport au « paysage » de mats de béton abandonnés tels des forêts calcinées qui se déploieront à l’infini dans les campagnes.

  • « Les chemises vertes n’accepteront jamais aucun débat »

    En fait, il ne peut même plus y avoir débat dans la mesure où l’on a éradiqué du langage le vocabulaire nécessaire. Sans langage technique, scientifique et économique précis, exact et approprié, il devient impossible de construire un raisonnement ou produire des études.

    • on a surtout fait accepté l’idée qu’on doit s’appauvrir..surconsommation toussa…

      les gens comprennent très bien…ils savent qu’ils s’agit de propagande que les médias sont acquis à la cause..
      mais la majeure partie pense que d’autre s paieront et feront les efforts.

      pire que le socialisme, non seulement on doit détruire les riches mais encore la majeure partie de la richesse qu’ils produisent..

      • E pense qye c’est toute la classe moyenne qui va être détruire, celle qui peut vivre de son travail et éventuellement épargner.

        • Sans possibilités de stockage économique, pas d’énergies économiques : rien que ce paramètre nous démontre l’absurdité de ces « soit-disant renouvelables » : aujourd’hui peut-être, ou peut-être demain . . .

  • cela est connu..donc la question n’est pas m^me à ce niveau…

    on peut vous renvoyer vers jancovici devant des sénateurs..

    on a par contre un hard core de verts décroissants ( ex reporterre) qui s’efforcent de brouiller les cartes, mettant l’accent par exemple sur le prix de revient de la production électrique..qui n’est PAS le prix payé par le consommateur!!!

    le fait que ça dure semble tenir à la masse des médias qui apparaît accepter un discours décroissant.
    quand je parle à des gens « normaux » ils comprennent que ça coince .. c’est trop évident fermer des centrales nuc réduire la conso électrique ET parier sur les voitures électriques..

    médias essentiellement partisans, notamment le secteur public .. les écolos ont compris ça..école, journalistes..

  • On prend malheureusement le problème à l’envers, on ne demande pas aux énergies aléatoires de produire de l’electricte mais de permettre de consommer moins d’énergie fossile dans les centrales à gaz ou autre…. En France c’est evidement une ânerie mais dans un pays sans nucléaire…

    • L’Allemagne consomme davantage d’énergie fossile qu’avant l’arrêt du nucléaire. Et pollue beaucoup plus puisqu’elle brûle de la lignite, qui est le charbon le plus sale. Tout cela pour émettre moins de CO2 alors qu’elle en émet infiniment plus. La bêtise humaine dans toute sa splendeur!

  • cacher le coût de l’intermittence..le summum le faire payer au concurrent.. au final toujours au client..

    un des choses qui font que les gens utilisent de l’électricité est la visibilité des tarifs…hem..

    un autre aspect est la quantité variable annuelle ou sur tout période donnée de production.. à l’estime je pense qu’annuellement l’amplitude doit atteindre les 25%… comment une société peut s’adapter à de telles variations du coté des besoins????

    • et on oublie toujours qu’en cas de réussite ( vue par les écolos abandon des énergies fossiles ) l’état perdrait une masse de revenus considérable ( les taxes sur les carburants ) et ce manque à gagner comme ils disent serait inévitablement reporté sur les autres énergies !!!! allez courage à vos portefeuilles !!!!

  • ah oui au fait non les energies intermittentes ne sont pas une absurdité..

    à l’échelle du pays vouloir leur priorité semble en être une..

    on peut d’ailleurs place le débat à un autre niveau..

    quelles sont les justification acceptables du subventionnement d’un activité…

    pourquoi subventionner la production d’un film ou d’une pièce…??? d’un stade, d’un commerce de denrées agricoles ou que sais je encore..

    imaginez qu’on vous OBLIGE à aller voir une pièce de théâtre…

    • désolé, j’arrête là…

      la solution ? audit de la « véracité » des dires du secteur public au moins ..puisque que donner une information objective semble être sans sa mission..

      gaspillage justifiez
      alimentation saine justifiez
      urgence climatique euh expliquez et justifiez..
      surconsonsommation expliquez et justifiez..

      • Je remercie l’auteur d’avoir repris « aléatoire » – On peut ajouter production ridicule = en global – Devant des niais formatés au dogme, je prends l’exemple d’un robinet d’eau dans leur cuisine, ou SdB qui coulerait tantôt à flots, au risque de disloquer les canalisations, tantôt au goute-à-goutte !
        Quel temps faudrait-il pour réussir à prendre une douche, une fois savonné, dans l’attente de l’arrivée des quelques gouttes pour se rincer ? Ou si le programme de la machine à laver est lancé et que l’eau n’arrive pas ? Personne n’accepterait de payer le distributeur d’eau, en campagne on pourrait recourir au puits ou au récupérateur d’eau, mais en ville ? Et conséquences : suppression des machines, on retournerait au Moyen-âge.
        Ce serait un système pourri, inadapté, inefficace. D’ailleurs il suffit de regarder l’approvisionnement d’eau (non potable la plupart du temps) dans les pays en voie de développement pour comprendre tous les problèmes liés au manque d’organisation, à la pénurie.
        Et c’est ce que nous voulons (enfin les verdâtres) installer en France en matière d’électricité.
        Sans compter que ces verdâtres ne comprennent pas la mise en danger du système électrique. Ils n’ont aucune logique découlant d’un manque de savoir inouï !
        Et nos gouvernants au lieu de faire de la pédagogie, abondent dans le sens de ces ignares ! C’est un comble !

  • • Discuter avec des « verts », j’ai donné il y a 3 ans j’avais rejoint une petite association pilotée par des militants Oxfam .Apres 3 mois et deux réunions j’ai compris ; Impossible d’ouvrir une discussion sérieuse sur l’origine du réchauffement, même en apportant des arguments et des documents. On ne veut pas les lire, pas comprendre, nous sommes dans le dogme. Seule référence le GIEC. Lorsque j’ai demandé si quelqu’un pouvait me parler du GIEC, de son rôle, de sa composition, de son mode de travail, Nada, ignorance crasse, Pas un seul n’avait parcouru un des derniers Rapports AR4 2007 AR5 2014, a l’instar d’ailleurs de beaucoup de médias. Le GIEC, c’est la curie de Rome pour les cathos.. J’ai donc tiré ma révérence. Si ce ‘est pas encore de l’intégrisme on en est très proche..

  • Merci pour cette analyse que je partage totalement. Comme moi d’autres ont peut-être remarqué le petit logo « bioénergie » sur le graphique solaire (en haut à gauche). Cela prette à confusion, même si le graphique est le bon.

  • L’auteur met le doigt à juste titre sur tous les aspects qui montrent l’impréparation et la précipitation qui entoure cette volonté de transition énergétique. La loi de Brandolini trouve ici tous ces effets, à savoir: (pour rappel) La quantité d’énergie nécessaire à réfuter une idiotie est supérieure d’un ordre de grandeur à celle nécessaire à l’émettre.
    Par contre les bureaucrates et énarques de tous horizons devraient eux être « renouvelables ». Cela devient réellement urgent…

  • « ….c’est un problème d’ordre de grandeur. »
    C’est bien le problème. Tous les écolos de métiers, les écolos politiques sans aucune exception observées a ce jour sont des incultes.
    Ils fond la morale, ils imposent des imbécillités et se trompent dans leurs propositions, (sans être capable de faire préalablement une analyse), de coefficient mille , voir un million. Ils ignorent la notion d’ordre de grandeur.

    • Tout à fait d’accord. Je me souviens d’avoir bénéficié – au lycée, en 1ère – d’un professeur de physique qui attachait une grande importance à la notion d’ordre de grandeur et en fit l’objet de nombre de devoirs. Malheureusement je crains que les enseignants de cette qualité, déjà rares à l’époque, n’aient totalement disparu depuis…

      • Quand on poursuit les études en physiques après le BAC, fournir un résultat avec un ordre de grandeur aberrant (ou une erreur d’unité) vaut un zéro pointé : inutile de chercher des indulgences dans la réponse quand on n’a manifestement pas compris la question !

        • Les programmes de physique actuels sont centrés sur le réchauffement climatique et les énergies renouvelables. Malheur aux profs qui oseraient en contester le bien fondé.

  • A l’évidence, il y aura black-out en hiver, sans vent et lors d’une vague de froid ( genre -10) Un bon article serait de nous expliquer:
    1.la durée probable d’un tel évènement
    2. comment s’organiser pour moins le subir

  • dans cette vidéo https://www.youtube.com/watch?v=Hr9VlAM71O0

    jancovici donne un graphique prix de marché de lélectricité puissance produite en éolien, ça devient négatif..traduction on ne sait pas quoi foutre de cette énergie, comme on peut s’en douter..

  • Bonjour, j’avais fait un calcul similaire qui aboutissait à l’inverse, dites moi ou je me trompe. Ma question était quelle taille de batteries serait nécessaire pour stocker suffisamment. J’arrivais à 160km2 pour un pays comme la france ce qui est énorme mais gérable. En reprenant vos chiffres voici ce que ça donnerait
    – 100kwh = 8m2 de batteries. A peu près la taille d’une tesla model S dont 80% est tapissé de batteries
    – 20 000 GwH = 200 000 000 x 100 kwh donc 1,6 milliards de m2 donc 1 600 km2. Si on prend l’hypothèse qu’on peut en empilier 10 couches l’une sur l’autre on retombe sur 160 km2. Il faudrait un système de refroidissement mais 10 couches c’est pas bien haut. On pourrait imaginer 100 couches (10 ou 20 mètres de haut?) et réduire à 16km2. Bien sûr on les mettrait plus dans le sol que dans des tours.

    Imaginer 16 ou 160 km2 de batteries semble dingue, mais à l’échelle de la France qui fait 643 000 km2 c’est une surface limitée. Pour référence, le plateau d’Albion, où étaient stockés les missiles atomiques français à la grande époque de la dissuasion nucléaire, fait 490 km2. Les batteries pourraient également être intégrées aux panneaux solaires, aux murs des batiments, sous les routes, il y a plein d’espaces possibles.

    Le problème est surtout celui du coût (100$ le KwH => 2 000 milliards de $). Sachant que le coût des batteries a baissé de 50% en 5 ans et 99% en 10 ans il faut imaginer que ça puisse continuer. Problème aussi de recyclage de ces batteries. Ensuite des batteries ne sont pas le meilleur moyen de stocker longue durée, et vous avez raison de mettre en avant l’hydrogène ou le STEP, bien plus appropriés. Mais c’est plus pour l’exercice: il n’y a pas de problème d’ordre de grandeur.

    Dites moi si je me suis trompé dans mes calculs, ça peut arriver avec tous ces zéros.

  • Pour Fidji

    A 600 kg de batteries pour 100 kWh cela fait 120 millions de t de batteries.
    Pas mal non?
    Et à changer périodiquement…

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