Thread by @LebergerCyril

En 2030, l'#Allemagne envisage d'avoir:
-ni #nucléaire ni #charbon
-200 GW de panneaux solaire
-98-124 GW d'éolien #onshore
-30 GW d'éolien #offshore
-10 GW d'#électrolyseur
-680-760 TWh de conso électrique
-65% de #carbone en moins
-Centrales à gaz pouvant brûler de l’h2
🧵⬇️

-Import de H2 :90-110 TWh (~2.7-3.3 millions de tonnes – 36-44 TWh effectives si brulées)
cleanenergywire.org/factsheets/fut…

Afin de voir ce qu’impliquait un tel projet, je me suis « amusé » à télécharger les données de production de 2019 par intervalles de 15 min sur data.open-power-system-data.org/time_series/20…

Comme hypothèses, j’ai considéré qu’en 2030 les courbes de production seraient similaires ; si la conso annuelle x1.4, la conso de chaque quart d’heure x1.4. Pareil avec les EnRi. Si 5GW produisent x kWh, 200GW produisent 40x kWh chaque 15min.

-Si l’électricité reçue est supérieure à la conso, on produit de l’H2 (max 2.5GWh/15min car 10GW d’électrolyseur). S’il y en a encore de trop, on exporte
-Si l’électricité reçue est inférieure à la conso, on fait tourner les turbines à eau(3GW=>max750MWh/15min) puis on brule...

... la biomasse (5GW=>max 1.25GWh/15min). Si on doit encore produire de l’électricité, on brule du H2 ou CH4

Avec les données de 2019, la production des 350 GW d’EnRi aurait été de 575TWh. Nous pouvons constater que:

-Le facteur de charge moyen des EnRi est de 19%
-10% de la puissance installée (35GW) est fournie 80% du temps
-20% de la P inst (70GW) => 40% du temps
-30% de la P inst (105GW)=> 20% du temps
-40% de la P inst (140GW) => 3% du temps

Nous pouvons tout d’abord analyser ce qu'entraine une variation de puissance des électrolyseurs (rendement=65%) sur les exports et la production de H2. Nous voyons dans la figure que la puissance idéale est autour de 10-20.

En effet, au-delà d’un certain nombre, chaque GW installé supplémentaire n’apportera que peu de H2 supplémentaire, et donc moins de rentabilité. Avec 10GW, l'🇩🇪devrait exporter 40 TWh/an, soit 5% de sa production et produire 3.5 TWh/an de H2, soit 25à30x - que ses importations

Ensuite, étant donné qu’il y a presque toujours une part d’exportation, l’⚡️ produite est toujours supérieure à l'⚡️ consommée. En faisant varier la conso annuelle, nous voyons logiquement que la part de back-up augmente si la conso augmente (resp. si les EnR diminuent) ...

...et les exports augmentent si la conso diminue (resp si les EnR augmentent) pour une P EnRi fixe (resp : pour un conso fixe). Avec 760TWh, l'🇩🇪 a besoin de 25% de sa production assurée par du gaz ou du H2

Une conclusion intéressante est que les pays qui développent des EnRi consomment moins de gaz/H2/charbon (si il n’y a pas de nucléaire ni de barrages). Ensuite, nous remarquons que ces pays doivent déployer des électrolyseurs pour ne pas trop exporter.

En effet, si l’EU mise sur les EnRi, l’électricité sera excédentaire au même moment et éoliennes devront être arrêtées, étant donné que le foisonnement n'existe pas, jusqu'à preuve du contraire

Durant cette analyse, j’ai fait l’hypothèse que l’⚡produite à partir de l’H2 importé avait un impact CO2 de 100g/kWh. En effet, 1kWh dans la prise🇩🇪demande 4kWh en Afrique ou Moyen Orient. Du à l’ensoleillement et au facteur de charge, 25gCO2/kWh me semble être une bonne valeur

Finalement, le point le plus important concerne l'impact carbone de l'électricité. Si toutes les pointes de consommation est assurée par du gaz, l'🇩🇪 émettrait 153gCO2/kg. A l'inverse, si le H2 remplace le CH4,l'🇩🇪 émettrait 52gCO2/kg

Etant donné que le H2 servirait à décarboner les autres secteurs en priorité selon moi,150g doit être retenu, ce qui n'est que 2x - sale qu'ojd

Ce qui est en outre intéressant, c'est que plusieurs pics de demande (>100GW) se produisent lorsqu’il n'y a pas de vent ni soleil.

Il faut donc garder ~100GW de centrales à gaz (pour 350 GW d'EnRi).

En voyant ce graphique, on est en droit de se demander si tous ces investissement en valent la peine. L'🇩🇪 n'aura jamais une électricité aussi propre que celle de la France si elle ne se dote pas de nucléaire.

Les couts totaux estimés de l'Energiwende en 2050 varient entre 500 et 3 000 milliards €. Pour ce prix là, je pense qu'on peux s'offrir qq réacteurs nucléaires (~2 milliards€/GW)
ifo.de/node/43785

Ils "zonka" mettre 150GW de nucléaire pour~300G€, produire 275 TWh/an de H2 en été et pdt la nuit et on n'en parle plus.
Ils aurait qqch qui coute ~10x - cher, pour beaucoup moins de matériaux et plus constant avec un EROI beaucoup +⏫et surtout 11g/kWh!!! ONZE GRAMMES

Je tiens à préciser que le raisonnement🧵⬆️est valable pour tous les pays, y compris la #Belgique : le nucléaire est ce qui permet de décarboner tous les secteurs le plus efficacement, pour moins cher tout en étant plus respectueux de l'environnement @GLBouchez @McMarghem @Ecolo

En résumé, l'Allemagne en 2030, c'est:
-une conso de 760 TWh/an
-5% d'exportation⚡️
-25% de production⚡️ au gaz malgré 350 GW d'EnRi
-150gCO2/kWh en moyenne (300g ojd!!)
-3à4 % de son H2 produit localement
-entre 500 et 1 000 G€ de dépenses

Pas de quoi s'extasier donc...