Thread by @LebergerCyril

Comment décarboner sans (trop de) sobriété, tout en étant indépendant des autres pays au point de vue énergétique ?

Analyse pour la Belgique

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Pour répondre à cette question, il faut d'abord savoir quelle qtt d’énergie doit être décarbonée (en gros, il faut se passer des combustions d'E fossiles). Le site de l'IEA fourni une base de données avec le détail des conso. annuelles secteurs par sect.

iea.org/data-and-stati…

Première question: où est le dernier train à vapeur de Belgique? @GeorgesGilkinet 3TJ de charbon sont consommés chaque année dans le secteur des transports

Le secteur « Industry » inclut le secteur de la construction, l'industrie chimique, les raffineries, production de voitures, secteur pharmaceutique, usines, laminoirs, aciérie, scierie, secteur agro-alimentaire

Le secteur «Transport» inclut tous les types de véhicules, même si ceux-ci sont dans les secteurs industrie ou commerce: engins de chantier, livraison, camionnette, camions, voitures, train, métro

Le secteur « Commercial and public services » inclut les réparations, le traitement des eaux, la collecte de déchets, les magasins, postes, hôtels, restos, presse, cinémas, médias, internet, banques, recherche scientifique, FOREM, tribunaux, administrations,...

Le secteur «Non-energy use» inclut les hydrocarbures qui sont utilisé en tant que matériaux de base : fabrication de plastiques, de vêtements, white spirit, lubrifiants (pour moteurs, je précise),...

iea.blob.core.windows.net/assets/20a89a1…

Pour que ce soit plus parlant, on va passer des TJ en TWh

Les E fossiles dans l'industrie (~70TWh) servent majoritairement à alimenter les fours qui ont besoin de flamme. Cette E peut être fournie par l'H2. Le très gros problème de ce vecteur est qu'il demande 4x ➕d'⚡️qu'il n'en restitue (rdmt électrolyseur=65%, rdmt combustion=40%)

Je vais considérer ici des électrolysers avec un rendement de 99% (comme ceux de GENVIA - en cours de développement) avec une combustion sous oxygène pure (rendement de 80%)
industrie-techno.com/article/la-tec…

Après tout, rien n'empêche de relier ces électrolysers directement aux fours. Ils séparent H2/O2 et le couple est brûlé dès qu'ils est formé. Ainsi, pas de stockage nécessaire

Je vais aussi considérer que ces fours fonctionnent 24/7

energie.wallonie.be/fr/l-exces-d-a…

Les E fossiles dans les transports (~95TWh) pourront être remplacées majoritairement par des🚗⚡️.Notons ici que la valeur de 95TWh ne comprend pas le fuel des avions et des bateaux internationaux. Les 95 TWh est la quantité d'énergie contenue dans l'essence, le diesel, LPG et CNG

Nous le remarquons en analysant la consommation annuelle de carburants. En 2019, la Belgique a consommé 2576000m3 d'essence et 7728000m3 de diesel. Leur pouvoir calorifique (inférieur) est de respectivement 29MJ/L et 35MJ/L, on retrouve à peu de chose près les 95TWh.

Les moteur à combustion ayant un rendement de ~30-35% et les électriques de ~75-80%, il faut donc ~40TWh pour décarboner les transports dont environ la moitié est pour les voitures privées

La moitié car ~6M🚗roulant ~15000km/an en consommant ~20kWh/100km, ça fait ~18 TWh/an

Les énergies fossiles dans les maisons et les commerces (~95TWh) servent majoritairement au chauffage des bâtiments et de l'eau. Elles peuvent être remplacées par des pompes à chaleur et chauffe-eau thermodynamique.

Si on considère un rendement moyen entre 2,5 et 3, il faudra environ 35TWh électriques pour remplacer les énergies fossiles.

Le rendement peut être plus élevé mais restons dans le cas défavorable

bati-energie.be/fr-be/blog/pos…

Résumons :

~80TWh de production⚡️actuelle
~70TWh d'H2 (280TWh ⚡️avec un rendement de 25%, 90TWh ⚡️avec 80%)
~40TWh⚡️de transports
~35TWh⚡️de PAC

=245TWh⚡️ (r=80%), soit 28GW en moyenne
=435TWh⚡️ (r=25%), soit 50GW en moyenne

Le facteur déterminant est le rendement obtenu dans l'industrie. Il y a près du double d'électricité qui sera nécessaire si les électrolysers n’augmentent pas leur rendement et si les combustions continuent à se faire avec de l'air (21% O2, 79% N2)

Un autre facteur déterminant est le chauffage. Celui-ci est principalement utilisé en hiver, et il contribue à 75% de l'énergie finale des ménages. Afin que la demande reste à peu près la même en hiver qu'en été (ce qui est plus facilement gérable), ...

...il est important d'isoler et développer les systèmes de chauffage urbain en récupérant la chaleur fatale des industries ou des centrales☢️

Avec une isolation et un réseau de chaleur fortement développés, la consommation des PAC tendrait vers 0

Ainsi, la demande pourrait même être considérée comme quasi constante, avec les 🚚🛻🚗⚡️qui chargent la nuit lorsque la demande est basse

Etant donné que seul les villes assez denses pourraient recevoir un réseau de chaleur, restons sur les 28 GW, ou 35GW avec un FC de 80%

Conclusion:

Il faudrait environ 35 GW d'⚡️☢️pour être indépendant énergétiquement sous ces conditions:

1 )Construction de 8-9 GW d'électrolysers type GENVIA reliés aux fours industriels
2)Équipement de PAC et VE,
3) Charge des VE lors des creux de demande
4) Réseau de chaleur

35 GW☢️, c'est à peine 6x plus qu'actuellement. Ce serait:
-Environ 50 000 emplois hautement qualifiés qui seraient crées
-26 Mt CO2 en➖dans les transports, 21 en➖dans le chauffage, 35 en➖dans l'industrie (énergie et combust.)

climat.be/en-belgique/cl…

Le secteur industrie process serait décarboné en installant des systèmes de capture de carbone

Le secteur de l'agriculture émet principalement du CH4 et du N2O. Il est plus dur à décarboner. Un bon moyen serait de⬇️sa conso de viande et de laisser des pâtures/forêts sauvages

Proposition d'implantation des 35GW:

9 sites de 4GW chacun pourraient être envisagés (3xEPR[1.6GW] ou 4xREP[1GW] - configuration à discuter) pour être fonctionnels en 2050:

Meuse:Namur, Huy/Tihange, Liège
Escaut: Gand, Bornem, Doel
Mer du Nord: Zeebruges, La Panne, Ostende

La construction des réacteurs se ferait en même temps que la société s'électrifie. La part d'énergie fossile se réduirait petit à petit. Les détails administratifs et la formation de différents corps de métier pourraient être réglés endéans les 8 ans.

La construction commencerait ainsi en 2030, et les 2 premiers réacteurs de notre ère nucléaire entreraient en service en 2035, la construction durant 5ans

Puis 2 nouveaux réacteurs seraient mis en service chaque année. Nous aurions dès lors 30 nouveaux réacteurs en 2050.

A partir de ce moment, le démantèlement des réacteurs actuels pourrait seulement commencer.

L'objectif principal de ce🧵est de donner une vision alternative à notre avenir énergétique. En effet, toutes les études que j'ai pu consulter n'intégraient pas de☢️, avaient une grande proportion de renouvelable et nous rendait dépendant de l'étranger, que ce soit en⚡️ou en h2

Par ce petit exercice, je souhaitais offrir une perspective bien différente du futur énergétique: indépendance énergétique , production locale et réfléchie d'hydrogène réellement vert en misant sur l'atome et surtout maitrise sur les prix et augmentation des emplois locaux

Aux lecteurs, quelle vision vous enchante le plus ?

1) Le 100% EnR, avec des imports électrique d'Europe et sous forme d'hydrogène de pays exotiques

2)Le quasi 100% nucléaire sans imports énergétiques, avec un boost de l'emploi local et avec les écolos en PLS ?

Précisons que la solution 100% nucléaire génèrera plus de déchets radioactif qu'il faudra traiter, d'où l'important de sélectionner un site de stockage géologique des déchets, comme il se fait en Suède ou en Finlande

https://twitter.com/emassaut/status/1502332634525057025