Question n°465
Les ordres de grandeurs
, leOn parle beaucoup avec de belles idées mais j'aimerai avoir des chiffres concrets concernant la production électrique et surtout savoir à quoi nous engagent les choix du mix énergétique électrique. Mon problème simple est le suivant :
Etant donnée une centrale nucléaire de 1300MW ayant un taux de charge de 70% (à affiner) et que je veux remplacer par de l'ENR :
1- Quelle surface de panneaux solaires PV faut-il pour assurer en moyenne la même production annuelle que la centrale et le stockage (comparer à la surface village/ville/agglo; donner un exemple connu). Tenir compte aussi du taux de charge.
Quel est la quantité de batteries (poids) associé pour réaliser le stockage (1h / 3h / 10h / une semaine....?) ? On prendra le meilleur de la techno actuelle (lithium-ion ?).
Combien de barrages STEP et de quelle taille (surface au sol occupée) serait nécessaire pour les mêmes conditions que les batteries ?
2- Même question avec des éoliennes, nombre d'éoliennes, surface au sol nécessaire...
Même question sur le stockage si cela change les résultats par rapport au solaire.
J'ai fait moi même ces calculs mais vu les résultats que j'obtiens, je préférerais qu'ils soient réalisés pas des spécialistes du MO.
S'ils existent déjà et j'espère que oui merci de communiquer les références, les documents dans la mesure ou l'on a bien ces ordres de grandeur.
Merci de votre réponse.
Solaire
Avec 4,5 GW installés en France, l’emprise au sol de la filière PV au sol est estimée à 6 000 ha.
L’ADEME estime le potentiel d’installation de photovoltaïque sur toiture à environ 350 GW, soit 350 000 ha de surface de toitures, ce qui permet de choisir les implantations les plus propices. Cela correspond à plus de 350 TWh. En 2023, l’emprise du parc serait d’environ 14 000 ha sera moins de 0,25 % de la surface occupée par les sols artificialisés en métropole en 2014.
Le remplacement d’une centrale nucléaire de 1300MW correspondrait à 8TWh, soit 2% du potentiel de toiture mobilisable.
Eolien
Le diamètre d’une fondation éolienne est approximativement de 18 m pour une éolienne de 2MW et de 26m pour une éolienne de 3 MW. En 2017, la surface occupée par les fondations peut ainsi être estimé à 170 ha et la surface occupée par les chemins d’accès également à 170 ha.
Le remplacement d’une centrale nucléaire de 1300 MW correspondrait donc à 35 ha de fondation et 35 ha de chemins d’accès, soit une très faible emprise foncière.
Stockage
La nécessité de développer des capacités de stockage ne doit pas être appréciée à l’échelle d’une installation de production d’électricité, mais à l’échelle des systèmes électriques français et européens. Dans des mix électriques comprenant une part très importante d’énergies renouvelables variables, différents types de stockage sont en effet nécessaires pour assurer l’équilibre offre-demande, par exemple :
- A très court terme, des moyens capables de réagir très rapidement, tels que des batteries, volants d’inertie, ou supercondensateurs, sont utiles pour compenser une éventuelle baisse de fréquence, et d’autant plus rapide que le système comportera moins d’inertie avec le développement accru de PV ou d’éolien ;
- Des moyens de court terme (journalier) comme des batteries ou des STEP, permettent de passer la pointe du soir, par exemple en utilisant d’éventuels surplus de production solaire à midi pour les restituer à la pointe ;
- Des moyens de plus long terme (infra-hebdomadaires à inter-saisonnier) permettront de pallier par exemple plusieurs jours sans vent ou sans soleil. Il s’agit donc d’un besoin pour des moyens de stockage « longs » auxquelles sont susceptibles de répondre les STEP mais également d’autres technologies de stockage telles que l’hydrogène, le stockage d’énergie par air comprimé, certaines formes de stockage thermique.
Les besoins dans chacun de ces types de stockage sont intrinsèquement liés au mix électrique qui est envisagé en France continentale, mais également à celui de nos voisins européens.
A l’horizon de la PPE, en 2028, avec la pénétration attendue des énergies renouvelables, il n’y a pas de besoins additionnels de stockage pour assurer l’équilibre offre-demande, même en cas de fermeture d’un réacteur de 1300 MW. Le système électrique métropolitain, intégré au système électrique européen, ayant suffisamment de résilience.
Ce constat reste valable jusqu’à l’horizon 2035 dans les scénarios Volt et Ampère présentés par RTE dans son bilan prévisionnel :
- Dans le scénario Volt (40 % d’ENR et 56 % de nucléaire en 2035 – 55 GW), les flexibilités sur la consommation suffisent à répondre aux besoins de flexibilité du système électrique.
- Dans le scénario Ampère (50 % d’ENR et 46 % de nucléaire en 2035 – 48,5 GW), les besoins en nouvelles flexibilités sont également faibles à l’horizon 2035 et peuvent de la même façon être assurés par de l’effacement.