Thread by @LebergerCyril

Suis-je le seul à douter du scénario 100% #EnR avec des 🚗⚡️et chauffage ⚡️? Le gros problème d’un tel système étant le #stockage.
J'invite @jmnollet @McMarghem @GLBouchez @Ecolo @KhattabiZakia @TinneVdS @phh_Henry à suivre mon raisonnement et à me donner leur avis...
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Si nous regardons la consommation annuelle d'électricité en Belgique, nous sommes à 80-90 TWh/an. En ajoutant 5 000 000 véhicules électriques roulant 15 000 km/an et consommant 20 kWh/100 km, la conso augmente de 15 TWh/an.

En ajoutant 5 000 000 de maisons possédant un chauffage électrique/ une pompe à chaleur de 5 kW fonctionnant 6 heures par jour durant 4-5 mois, la conso augmente de 20 TWh/an. On obtient environ 120 TWh/an. statbel.fgov.be/fr/themes/cons…

Dû au caractère intermittent des EnRs, je vais me concentrer sur 3 modes de stockage:
1) Gravitaire/STEP
2) Hydrogène
3) Batteries

1) Une méthode de stockage longue durée pourrait se servir de la gravité, comme dans les STEP. Hélas, la Belgique étant peu montagneuse, il faudrait se tourner vers un stockage par masses suspendues qui montent en emmagasinant de l’énergie potentielle lorsque l’électricité est..

...abondante et qui descendent en restituant de l’énergie lorsque l’électricité se fait rare.
On pourrait imaginer des cubes de 1m x 1m x 1m remplis de déchets inertes, de pierres, de céramiques en tout genre…

La masse de ces cubes serait d’environ 2 tonnes/m2. Si on imagine des structures qui les élèvent de 100 m dans les air (ou 4 tonnes de 50m ou 8 tonnes de 25m), elles pourraient absorber 2 000 kJ/m2 (Travail [J]=Force [N]x Distance[m]), ou environ 0,5 kWh/m2 (1 kWh = 3600 KJ)

Si on part du principe que 5% de la conso annuelle doit pouvoir être stockée (ce qui correspond 2-3 semaines sans vent ni soleil), 6 TWh sont emmagasinés dans 12 x 10^9 m2 (12 000km2 , 40% de la surface belge!!!!)

Si on considère que ce stockage se fait sans pertes (en réalité, il y en aura) et si on considère que la production est assurée par des EnRs ayant un facteur de charge moyenne de 30% (offshore=40, onshore=20, PV=10, donc basé en grande partie sur des éoliennes en mer),...

...la consommation annuelle de 120 TWh requiert 45 GW d’EnR, à renouveler tous les 20 ans, on tourne alors autour de 2 GW d’EnRs à installer/remplacer par an. Évidemment, cette valeur varie en fonction du mix EnRs.

A titre d’information, la Belgique a su installer 800 MW d’éoliennes en 2020 et il y a actuellement près de 10 GW installés en solaire et en éolien.
proceedings.windeurope.org/biplatform/rai…

2) Si on considère maintenant un stockage via électrolyse de l’eau pour faire de l’hydrogène, puis brûler ce H2 dans les centrales à gaz, le rendement chute à 25%. Si on prend comme hypothèse que la moitié de l'énergie produite sera en surplus sur l’année ...

... et donc que l'autre moitié ne sera pas suffisante, nécessitant de puiser dans les stocks de H2, 60 TWh seront consommés immédiatement et 60 TWh seront fournis par l’H2. Ce qui veut dire que 240 TWh auront été nécessaires pour produire cet H2...

...Les EnRs devront produire annuellement 300 TWh. On passe donc à 115 GW d’EnRs, à renouveler tous les 20 ans, soit environ 6 GW/an. En considérant un prix de 2 millions €/MW, il y a 12 milliards €/an à trouver. economiesolidaire.com/2011/11/07/le-…

115 GW...A titre d'exemple, si on considère que des éoliennes offshore de 8MW sont espacés de 500m (4/km2), elles couvrent une surfaces de 3 600 km2 (l'équivalent des eaux territoriales belges).
lavenir.net/cnt/dmf2017022…

Ne parlons même pas de tout stocker sur batteries, dont le coût de stockage atteint environ 500 €/kWh. Si on considère aucune perte, 6 TWh de réserve nécessitent un investissement de 3 000 milliards €. Si on les remplace tous les 20 ans, le coût est de 150 milliards €/an.

Impensable, surtout si on pense à la consommation de matériaux...
selectra.info/energie/actual…
Le prix devrait chuter d'un facteur 1000 pour que cela commence à devenir compétitif.

Oui mais… On pourrait supposer un réseau électrique européen, le vent doit toujours souffler quelque part! Là encore, les données disponibles nous montrent une grande variabilité dans la production éolienne.

Avec une consommation européenne de 2 500 TWh/an, il faudrait stocker 125 TWh dans les STEP européennes pour avoir 2-3 semaines d’autonomie.

“Les 16 pays pour lesquels des données sont disponibles peuvent stocker un total de 2,5 TWh en un cycle de pompage idéal”, soit une réserve de 8-9 heures.
encyclopedie-energie.org/stockage-hydra…

En conclusion, le mode de stockage “réalisable” serait basé sur l'électrolyse, mais les investissement en EnRs seraient de 6 GW/an et occuperait l'ensemble des eaux territoriales belges. A-t-on les moyens (et l’argent) pour soutenir ce rythme effréné? Je suis assez dubitatif…

Le même raisonnement peut être applicable à tous les pays, d’où cette nouvelle question: à quoi sert d’investir dans le renouvelable puisque plus la part d’EnR installé augmente, plus les émission de CO2 augmentent comme je l'ai déjà montré

https://twitter.com/LebergerCyril/status/1458803924522184710

Évidement, le petit calcul ci dessus donne les ordre de grandeur principaux et les résultat peuvent varier en fonction des hypothèses considérées. Est-ce que vous avez un scenario plausible? Notamment sur l'espace disponible, le cout, et la capacité de renouvèlement...