admin| RSS .92| RSS 2.0| ATOM 0.3
  • Blog
  • Cédric Ringenbach
  •  

    Discussion avec Michel Aglietta chez Ars Industrialis

    mars 28th, 2012

    J’ai eu le plaisir la semaine dernière de discuter avec Michel Aglietta dans le cadre des rencontres d’Ars Industrialis. Voici les vidéos de cette soirée enrichissante.

    Introduction par Arnauld de l’Epine

    Intervention de Michel Aglietta

    Intervention de Cédric Ringenbach
    ERRATUM : on parle bien de 600 milliards et non de 600 millions (l’erreur du débutant…)

    Les Questions


    Fukushima : zéro mort

    mars 11th, 2012

    Je n’aime pas débattre du nucléaire : d’abord parce que ce n’est pas la question qui me préoccupe le plus concernant l’avenir de l’humanité, ensuite car c’est un sujet éminemment sensible et émotionnel sur lequel on ne peut pas débattre sereinement, mais surtout parce que ce sujet pollue complètement le débat sur l’énergie et empêche de faire le profond travail de pédagogie nécessaire pour faire avancer les questions qui se posent à l’humanité.

    Cependant, ce matin, en ce jour de commémoration pour l’anniversaire du tremblement de terre et du tsunami au Japon, je ne peux pas laisser passer les bévues que j’entends en continu sur les chaines d’information : les journaliste font à tour de bras des amalgames entre les catastrophes qu’ont été le séisme et le tsunami (20.000 morts) d’une part et l’accident nucléaire (0 mort) qui en a découlé d’autre part. Cet accident a eu comme conséquence principale de condamner une surface de terrain importante autour de la zone des centrales accidentées. Les journalistes en viennent à nommer « Fukushima » les catastrophes qui sont à l’origine de l’accident nucléaire.

    On présente des familles qui sont dans l’angoisse de savoir si elle pourront un jour retourner un jour dans leur maison dans les environs de la centrale avec le même traitement que ceux qui ont vraiment perdu leur maison (eux, au moins ne sont pas dans l’incertitude !) dans le tsunami.

    Le pompon revient à la présentatrice de iTélé : « 20.000 morts suite au séisme, au tsunami et à la catastrophe nucléaire ». Dit comme ça, on comprend qu’il y a eu des morts par irradiation. Or ce n’est pas le cas. D’un point de vue purement théorique, ce n’est pas un mensonge : 20.000 morts pour le séisme et le tsunami + 0 mort pour Fukushima = 20.000 morts pour l’ensemble. C’est donc juste sur le plan des maths, c’est par contre extrêmement malhonnête intellectuellement. Si on va par là, on pourrait aussi bien dire : « 20.000 morts suite au séisme, au tsunami et à la pleine lune ». Ce serait tout aussi rigoureusement juste et totalement trompeur.

    Il y a une certaine indécence à mettre l’accident nucléaire sur le même plan que la catastrophe naturelle. Le mélange des genre me met très mal à l’aise.

    Il aura peut-être des morts suite aux irradiations parmi les personnels qui ont travaillé sur le site, il y a d’ailleurs eu une crise cardiaque attribuable directement à l’accident, on a certes eu de la chance que le vent n’aille pas dans le mauvais sens, mais on reste dans des conséquences difficilement qualifiable de « catastrophe ».


    Le portail de données de TSP

    février 24th, 2012

    TSP Data Portal

    J’ai lancé il y a un an et demi un petit chantier au sein du Shift pour mettre en ligne un portail de données sur l’énergie et le climat. Pour le réaliser, nous avons utilisé Qlikview, un logiciel de Business Intelligence très puissant, qui permet une ergonomie très souple pour véritablement « naviguer » dans les données multidimensionnelles et que j’ai eu l’occasion de découvrir dans ma vie d’avant. Qlikview est un bombe mais il coûte aussi très cher. La licence de la version serveur dont nous avions besoin coûte 50 k€ HT + 10 k€ / an. Heureusement, nous avons pu l’obtenir gratuitement grâce au programme « Change Their World » de l’éditeur qui offre des licences aux ONG qui œuvrent pour l’intérêt général.

    Le portail est maintenant en ligne, il est (presque totalement) débogué et permet de naviguer à travers un certain nombre de jeux de données publiques sur l’énergie et le climat pour répondre à des questions comme : Quelle est la production de charbon en Chine ? Depuis quelle date les Etats-Unis sont-ils importateurs de pétrole ? Qui sont les 20 plus gros émetteurs de GES dans le monde ? L’Egypte est-elle importatrice ou exportatrice nette d’énergie ? Quelle est la part du nucléaire dans le mixe électrique Suédois ? Le scénario de l’AIE est-il compatible avec des ressources ultimes de 4000 Gb ?

    Toutes ces questions trouvent leur réponse en trois clics sur tsp-data-portal.org. Les données peuvent ensuite être facilement exportées en image ou partagées sur les réseaux sociaux (twitter, facebook, blogs).

    Le site contient aujourd’hui une vingtaine de jeux de données répartis en trois grandes catégories :
    - statistiques sur l’énergie primaire et l’électricité
    - climat (émissions de GES par pays et par secteur, par exemple)
    - scénarios énergétiques et extrapolations

    Il s’adresse à tous les professionnels de l’énergie et du climat qui utilisent régulièrement des données en lien avec ces sujets (ONG, conférenciers, consultants, conseillers), mais également à toutes les personnes qui peuvent s’intéresser à ces sujets à titre personnel.

    Ce portail se veut une plateforme collaborative : tout le monde peut proposer une idée de graphique et, pour peu que vous ayez accès aux données à mettre en ligne, vous pouvez devenir l’auteur d’un nouveau jeu de données sur le portail. D’ailleurs, certains graphiques sont l’œuvre de personnes extérieures à l’équipe du Shift.

    Voici un aperçu dynamique (encapsulé dans le présent site) des données historiques de production d’énergie primaire depuis le début du 20ème siècle. Bonne navigation !


    L’AIE n’a jamais annoncé le Peak Oil pour le conventionnel en 2006 !

    février 14th, 2012

    On l’a souvent dit et il m’est arrivé moi-même de le relayer : l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) aurait annoncé dans le World Energy Outlook (WEO) de 2010 que le pic de production du pétrole conventionnel a eu lieu en 2006. Ce n’est pas tout à fait exact. Décryptage.

    Dans le WEO 2010, l’AIE présente trois scénarios :

    • Current Policies (scénario dit « Business As Usual » (BAU) ou tendanciel)
    • New Policies (scénario exploratoire qui prend en compte la mise en œuvre de toutes les nouvelles politiques énergétiques qui ont été annoncées, en supposant qu’elles sont effectivement appliquées)
    • 450 (pour 450 ppm de CO2, scénario normatif ou « backcasting » qui vise à ne pas dépasser les 2°C d’augmentation de la température).

    Le scénario « BAU » a longtemps été le scénario de référence de l’AIE, mais en 2010, c’est le scénario intermédiaire qui joue ce rôle, et c’est dans ce dernier que l’AIE évoque un maximum historique de production en 2006 :

    Dans le scénario « Nouvelles Politiques », [...] la production de pétrole brut se stabilise plus ou moins autour de 68-60 Mb/j à l’horizon 2020, mais ne retrouve jamais le niveau record de 70 Mb/j qu’elle a atteint en 2006, tandis que la production de liquides de gaz naturel (LGN) et de pétrole non conventionnel connaît un vif essor.

    Dans ce scénario, les raisons d’un pic en 2006 ne sont pas des raisons géologiques, mais politiques. C’est avec cette nuance qu’il faut comprendre cette assertion. L’AIE ne dit pas qu’il est matériellement impossible d’extraire plus de pétrole chaque année, mais que les mesures annoncées par les états pour limiter leur consommation, si elles sont tenues, ont pour effet de ne pas avoir besoin de trop « tirer sur la paille ». C’est une nuance de taille car comme dirait Lapalisse, ce qui caractérise l’avenir, c’est qu’il n’a pas encore eu lieu (c’est même sa définition, je dirais). Et comme il n’a pas encore eu lieu, il est encore temps de le modifier plus ou moins. En l’occurrence, la mise en œuvre des mesures annoncées par les états n’est en rien acquise : personne n’est capable de dire si le futur ressemblera plus au scénario « New policies » ou « 450″ qu’au scénario « Current policies ». Le Peak Oil n’a donc pas forcément eu lieu.

    Le fait que le scénario « New policies » soit considéré comme le scénario de référence alors que jusqu’ici, c’était le BAU qui tenait ce rôle y est pour beaucoup dans ce malentendu. D’ailleurs, on ne trouve dans les communiqués de l’AIE que le graphe de ce scénario (ci-dessous) et pas celui du scénario BAU.

    Juste après la sortie du WEO, la nouvelle que le peak oil était passé a été annoncée ici et , et j’ai moi-même retenu ce message en l’état jusqu’à ce qu’une source proche de la fameuse institution me démente. J’ai également su que l’AIE s’est posé la question de faire un communiqué pour corriger le tir, mais ne l’a finalement pas fait. Pourquoi ? Aucune idée…


    Scénarios énergétiques : boule de cristal ou science dure ?

    février 12th, 2012

    Logo Centrale Energies

    J’aurai le plaisir d’animer la prochaine conférence de Centrale Energies le 13 mars à l’ASIEM sur le thème des scénarios énergétiques (de 19h à 21h, au 6 rue Albert de Lapparent, Paris 7e, inscription ici).

    En voici le pitch :

    Les scénarios énergétiques sont des outils d’aide à la décision pour les dirigeants d’entreprise et les hommes politiques. Bien comprendre ce qu’ils veulent dire mais surtout ce qu’ils ne prétendent pas dire est donc stratégique.

    Or dans l’univers des publications, l’objet « scénario énergétique » est très variable en termes de périmètre, de complexité, de rigueur et de messages véhiculés. Pour y voir plus clair, The Shift Project a entrepris d’effectuer une analyse comparée de quatre publications majeures : AIE (Agence Internationale de l’Energie), EIA (Energy Information Agency), Greenpeace et WWF.

    Au risque de vous laisser repartir avec plus de questions que de réponses, je vais m’appliquer à vous tracer les quelques enseignements qui sont ressortis de ce travail : Quel est le coût d’un scénario ? Combien cela représente de CO2 ? Est-ce compatible avec les ressources fossiles ? Le scénario est-il transparent sur les hypothèses utilisées ? A défaut de réponses, au moins ressortirez-vous avec quelques clés de lecture !


    Informations pratiques :

    LIEU : ASIEM, 6, rue Albert de Lapparent, Paris 75007, M° Segur, ligne 10
    HORAIRE : 19h00 à 21h, accueil à 18h30
    Participation sur place : 15 euros ; Etudiants : 5 euros, avec pour tous un rafraichissement à 21h
    Pour vous inscrire à la CONFERENCE, merci de remplir le formulaire accessible en cliquant sur le lien ci-après : inscription à la conférence

    L’histoire de l’énergie, en bref…

    janvier 29th, 2012
    Veuillez installer Flash Player pour lire la vidéo
    Bref. J’y pense et je souris. – Episode du 06/01

    CarbonCamp Paris 2010 le 19 octobre 2010

    octobre 15th, 2010

    Attention, plus que quelques places pour le CarbonCamp de mardi prochain, 19 octobre, à 14h30 à la Cantine. Faites passez l’info ! (Entrée gratuite, inscription obligatoire sur barcamp.org).


    Barcamp Carbone Paris 2010
    envoyé par cedringen.


    The Shift Project

    septembre 17th, 2010

    Il y a maintenant trois mois, j’ai eu l’immense plaisir et honneur de me voir confier par Jean-Marc Jancovici la direction du Think Tank qu’il était en train de lancer. Je peux aujourd’hui en dévoiler le nom : The Shift Project. Il s’agit d’un organe de lobbying qui traite des sujets du changement climatique et de la contrainte énergétique.

    C’est une chance incroyable que de pouvoir travailler sur ce sujet qui me tient à coeur depuis plusieurs années, d’être payé pour cela, et d’avoir en outre des moyens significatifs pour le faire.

    Une nouvelle aventure qui démarre, donc, passionnante et enthousiasmante, et dont vous pourrez suivre le déroulement en partie ici, en partie sur le blog du « Shift » d’ici quelques jours.


    Données de consommation électrique en France

    février 7th, 2010

    Le site de RTE donne l’historique de la consommation d’électricité en France demi-heure par demi-heure depuis 1996. J’ai récupéré ces données jusqu’au 31/12/2009 pour les mettre dans une base Access afin d’en faire des extractions plus facilement. Je mets ici à disposition de ceux qui peuvent an avoir besoin le fruit de mon travail :

    Que peut-on tirer comme analyse de ces données ? (Tous les graphes suivants sont établis sur des moyennes de 1996 à 2009.)

    Le pic de consommation de 19h

    Le fameux pic de consommation de 19h dont on parle tant à la télévision est visible uniquement en hiver. Il est principalement dû au fait que nous remontons le chauffage en arrivant chez nous. Notez que le creux de 4h du matin est presque aussi impressionnant, et qu’il est là même en été (eh oui, la nuit, on dort…).

    Puissance par heure


    Puissance électrique par heure et par mois_400

    ça glande le week-end et ça se réveille doucement le lundi

    Le profil de la semaine est également intéressant : le samedi et le dimanches présentent des consommations en dessous des autres jours de la semaine.

    Puissance électrique par jour de la semaine

    Au fil des saisons

    Sans surprise, le profil de consommation annuel nous confirme qu’on chauffe mois l’été…

    Puissance électrique par mois (MW) et degrés-jours

    Est-ce la crise ou le climat ?

    L’année 2009 est en repli de 1,5% par rapport à 2008 (comme dirait Cédric Decœur), mais avant d’y voir un effet de la crise, il faudrait établir les données « corrigées du climat », c’est à dire en prenant en compte les « degrés-jours » de l’année. En effet, il y a une corrélation entre le consommation électrique est le nombre de degrés-jours de l’année, il faut donc établir cette corrélation (en l’isolant de la progression tendancielle), puis « supprimer le bruit » dû au climat.

    Si quelqu’un peut me dire où trouver les degrés-jours par année pour la France, je suis preneur !

    Puissance électrique moyenne par an


    Eco-régulateur de DJP : j’ai des doutes

    octobre 14th, 2009

    J’ai rencontré sur un salon la société DJP Environnement qui propose un « Eco-régulateur d’énergies primaires », appareil « miracle » qui permettrait de faire des économies de l’ordre de 20% sur la consommation des chaudières, simplement en jouant sur la gestion du brûleur : Le système fait fonctionner le brûleur moins souvent et plus longtemps.

    Ceci devrait pourtant revenir au même : la durée de fonctionnement sur une longue période devrait être identique. A moins de produire au total moins d’énergie finale (c’est à dire de moins chauffer), ou d’avoir des rendements qui varieraient en fonction du temps d’allumage du brûleur – ce dont je doute fort, du moins pas au point d’avoir des gains de l’ordre de 20%.  On serait sur des différentielles du second ordre si ce n’est du troisième.

    Voici une illustration des arguments utilisés :

    Le système d’écorégulation DJP® développe une puissance utile par
    rapport à une puissance nominale basé sur le phénomène de
    surpuissance des chaudières dû aux températures à compenser
    (moins 7° + 20°) pour nos régions.

    Le système d’écorégulation DJP® développe une puissance utile par rapport à une puissance nominale basé sur le phénomène de surpuissance des chaudières dû aux températures à compenser (moins 7° + 20°) pour nos régions.

    Ça ne veut strictement rien dire d’un point de vue physique.

    Une amélioration sensible sera obtenue dans la mesure où l’on peut modifier la loi de corespondance entre la température extérieure et la température de l’eau.

    Là aussi, si quelqu’un peut m’expliquer en français ce que cela signifie…

    Et enfin un schéma qui est faux de partout ou qui livre un terrible aveu:

    DJP

    Sur ce graphe, on voit que :

    1. les exponentielles décroissantes (qu’elles montent ou qu’elles descendent, on se comprend) ont des constantes de temps différentes entre les deux fonctionnements (« sans IFC » ou « avec IFC »). C’est illogique : pour celles qui montent, le brûleur est sensé être à 100% de sa puissance dans les deux cas et pour celles qui descendent, si on parle bien du même bâtiment et de la même température extérieure,  on doit avoir la même constante de temps.
    2. dans le cas « avec IFC », le bruleur redémarre longtemps après que la courbe de température de l’eau de retour a atteint la limite basse (pourquoi s’arrête-elle de baisser, d’ailleurs ?)
    3. dans le cas « avec IFC », la courbe de température de l’eau de retour descend plus bas en température que dans le cas « sans IFC », ce qui laisse à penser – est-ce un aveu ? – que le chauffage délivré au final est moindre.

    Si c’est bien sur ce principe que le régulateur fonctionne vraiment (en fait il vous chauffe un peu moins) alors, il y a publicité mensongère, à moins que le caractère très vaseux de la citation ci-dessus (la première) ne soit intentionnel…

    Ce qui est grave dans cette histoire, c’est que l’ADEME, OSEO et la DRIRE sont mouillés. De plus, l’appareil permettrait des certificats d’économie d’énergie, et la version grand publique serait dé-fiscalisée (à vérifier, bien-sûr…).


    Transformation écologique de l’économie (contribution énergie-climat)

    avril 30th, 2009

    Les députés du parti Gauche démocrate et républicaine (François de Rugy, Martine Billard, Yves Cochet, Noël Mamère) ont déposé à l’Assemblée nationale une proposition de loi relative à la transformation écologique de l’économie.

    Ce projet de loi propose la création d’une contribution climat-énergie basée sur le même mode de calcul que celui de la Taxe Intérieure sur les Produits Pétroliers mais intégrant toutes les consommations d’énergie et pas simplement les carburants. Les recettes seraient ensuite réaffectées à la maîtrise de la consommation d’énergie et au développement des énergies renouvelables.

    Il s’agit d’aller vers « un système plus économe et plus sobre en énergies non-renouvelables ». Le projet se découpe en cinq points : 

    • la création d’une contribution climat-énergie,
    • le changement de priorités dans le secteur des transports,
    • l’amélioration de la performance énergétique des bâtiments et le développement des énergies renouvelables,
    • la reconversion des bassins d’emploi de la filière automobile,
    • le texte propose enfin deux façons de financer cette reconversion écologique de l’économie par l’abrogation des principales dispositions de la loi « travail emploi, pouvoir d’achat » votée en juillet 2007 et par la création d’un prélèvement exceptionnel sur les bénéfices des sociétés établies en France et produisant ou distribuant de l’énergie.

    Source : 


    Un réseau électrique à faible tension continue dans l’habitat

    décembre 29th, 2008

    La chasse au gaspi nous y amènera un jour ou l’autre, mais pourquoi ne pas explorer un peu en avance de phase cette idée : je pense qu’il serait intéressant tant d’un point de vue pratique qu’écologique de mutualiser les transformateurs électriques de la maison.

    Imaginez ne plus avoir à transporter votre transfo en même temps que votre ordinateur, votre imprimante jet d’encre, votre téléphone portable etc… au lieu de cela, un simple câble (par exemple, un câble USB), et partout dans la maison, les prises murales correspondantes.

    Sur le plan écologique, on règle d’un seul coup le problème des multiples transformateurs qui consomment chacun un petit peu, même si les appareils qu’ils alimentent sont éteints. Ce problème n’est pas prioritaire aujourd’hui par rapport à l’isolation des maisons, et surtout, il est fastidieux (débrancher le transfo de mon ordi quand j’éteints celui-ci, bonjour la galère; ce qui compte, ce n’est pas le nombre de gestes, c’est le pourcentage d’énergie économisé).

    Bien sûr le transformateur central de la maison est intelligent: il est bourré l’électronique et ne consomme que ce qui est nécessaire pour produire ce qu’on lui demande. Il n’est pas justifié de mettre ce type d’intelligence dans un transfo individuel, mais ça le devient quand il est mutualisé.

    Une tension de référence

    Il faudra au préalable définir la tension délivrée par ce réseau. Sera-t-elle de 5 V comme pour le matériel Hifi et les ordinateurs fixes ? de 12 V comme les batteries de voitures ? de 18 V comme la plupart des ordinateurs portables ? Ou bien aurons-nous plusieurs tentions chacune avec sa propre prise ?

    Photovoltaïque : un petit gain de plus

    Aujourd’hui, si vous avez des panneaux solaires sur votre toit, vous avez aussi un onduleur qui transforme le courant de faible tension continue en courant alternatif 220V pour l’envoyer sur le réseau. Dans le même temps, le transformateur de votre ordinateur, de votre télé, de votre Hifi font exactement le contraire. Avec quelques pertes à chaque étape (de l’ordre de 5%).

    Quand EDF ne vous rachètera plus l’électricité de vos panneaux photovoltaïques à un prix subventionné, ils pourront servir à charger des batteries affectées au réseau à faible tension. Dans ce cas, on évite de faire marcher l’onduleur dans un sens et le transformateur dans l’autre.

    Optimisation thermodynamique

    Avoir un transformateur mutualisé permet de surcroît de faire de l’optimisation thermodynamique : en hiver, il sera placé dans l’enceinte chauffée de la maison et contribuera au chauffage (Dans une maison passive, c’est la puissance des appareils électriques ainsi que la radiation du corps humain qui suffisent comme chauffage). En été, au contraire, le transformateur sera placé dans une pièce séparée thermiquement du reste de la maison et qui peut monter en température comme le cellier dans lequel il y a déjà la machine à laver le linge.

    Autre optimisation plus facile à gérer : si la maison dispose d’une ventilation double-flux, le transfo est sur le trajet de l’air entrant en hivers et sur le trajet de l’air sortant en été. Je suis d’accord, on joue sur des pouillèmes, mais je parle là de la maison de l’an 2050, et contrairement aux « petits gestes » de tous les jours, on parle ici de conception : une fois en place, on n’y pense plus. C’est du « quick win ».


    La domotique de l’énergie

    décembre 10th, 2008

    En un mot, il s’agit d’utiliser des capacités de stockage de chaleur dans les habitats utilisant un chauffage électrique, afin de décaler la consommation d’énergie dans le temps et d’effacer le pic, mais également afin de contribuer à rendre « élastique » la demande.

    Lors des dernières rencontres parlementaires sur l’Energie, le point a été maint fois confirmé : on s’occupe beaucoup de l’amont (la production d’électricité), mais pas encore assez de l’aval (la consommation). Hors, il y a beaucoup à faire, notamment pour optimiser ce qu’on appelle le pic de consommation.

    Qu’est ce que le pic de consommation ? Comment le gère-t-on aujourd’hui ?

    La consommation d’électricité varie dans la journée : en premier lieu parce que beaucoup d’entreprises fonctionnent aux heures ouvrables, puis parce que nous arrivons tous chez nous à la même heure, que nous allumons la télé, que nous remontons le chauffage et préchauffons le four à ce moment. L’écart entre le minimum et le maximum de consommation est de plus de 20%.

    Pics_de_consommation

    Pour que le réseau entier ne tombe pas en rideau, il faut produire la même quantité d’énergie au même moment (car l’électricité ne se stocke pas ou très mal). Les modes de production d’électricité ont tous leur niveau de réactivité : les tranches de nucléaire se programment sur plusieurs mois, les centrales à gaz et à charbon s’allument en quelques heures, et pour gérer la crête du pic, on utilise les turbines hydro-électriques qui s’activent en quelques secondes.

    Hormis les turbines, donc, les modes de production d’électricité les plus réactifs sont également ceux qui sont les plus émetteurs de CO2. Donc plus on a une courbe de consommation accidentée, plus on émet de CO2. La raison pour laquelle l’électricité française n’est pas 100% sans CO2, c’est la gestion du pic de consommation. Vous notez au passage qu’on a construit des centrales à charbon dans le but de ne les utiliser que quelques heures par jour. Bonjour le gâchis.

    Quelle solution la domotique peut-elle apporter?

    L’électricité ne se stocke pas, mais la chaleur oui. L’idée est donc de produire et stocker la chaleur dans les périodes de creux et de la restituer pendant les périodes de pointe. On décale ainsi dans le temps la consommation d’électricité destinée au chauffage, ce qui représente plus de la moitié de la facture électrique française.

    Les trois conditions pour y parvenir sont :

    1. une capacité de stockage calorifique
    2. un abonnement à l’électricité avec un prix variable
    3. de la domotique et de l’algorithme

    Effacer_le_pic

    1) Une capacité de stockage énergétique

    Un radiateur en fonte de 20kg a une inertie thermique qui peut atteindre une heure. Pour arriver à couvrir les besoins en chauffage d’une maison sur les quatre à six heures de consommation domestique en fin de journée, ce n’est qu’une question de dimensionnement.

    La quantité de chaleur que l’on pourra stocker dans la capacité calorifique est proportionnelle à sa masse. La durée pendant laquelle on peut décaler la consommation, elle, est fonction de l’isolation de cette capacité. Si on stocke la chaleur dans une plaque de fonte présentant une large surface de contact avec l’air, la restitution démarre tout de suite. Si, au contraire, on chauffe un mur particulièrement épais par le milieu, le temps que la chaleur se diffuse, il se sera écoulé de 12 à 24 heures. Et si l’on veut aller au bout de la logique, on chauffe un cumulus de 1000 à 3000 litres à 80°C et on récupère cette chaleur en faisant circuler l’eau dans le circuit de chauffage à la demande, plusieurs heures, voire plusieurs jours après.

    2) Un abonnement à l’électricité à prix variable

    Pour qu’il y ait un intérêt financier à investir dans de tels équipements, il faut que le particulier ou la PME y trouve son compte. Il faut donc qu’il paie beaucoup moins cher l’électricité en période creuse.

    Certes, il y a déjà les tarifs heures creuses / heures pleines. Mais la différence entre les deux niveaux de prix est inférieure à 50% (HP=11c, HC=6c), ce qui n’est pas un signal suffisant.

    Ce dont je parle, c’est d’un tarif qui soit réellement de reflet, heure par heure, de l’écart entre l’offre et la demande, et qui soit 10 fois moins cher en heures creuses (quitte à être plus cher que le tarif moyen en heures pleines).

    Au moins un distributeur d’électricité doit donc proposer un tel abonnement aux particuliers dans les mois ou les années qui viennent. Je sais que ce sera le cas.

    3) De la domotique

    Pour orchestrer cette gestion de l’énergie, il va falloir un peu d’automatisation. La complexité n’est pas dans les algorithmes à développer, mais dans la standardisation des modes de communication entre les appareils.

    Les acteurs de la domotique proposent aujourd’hui des solutions propriétaires, incompatibles avec du matériel dont ils ne sont pas les constructeurs.

    On voit cependant apparaître des débuts de standardisation comme X10 (CPL) qui est plus connu aux Etats-Unis qu’en Europe, Zigbee (radio), ainsi que le projet confié par le GAELD à AlterWay pour piloter des compteurs intelligents. Il existe également des solutions de monitoring comme celle de Vizelia. J’ai même trouvé un fil twitter issu d’un monitoring de domotique !

    Pour aller encore plus loin : la même chose sur plusieurs jours

    Les variations de consommation s’observent au cours d’une journée, mais également sur plusieurs jours. Et sur plusieurs jours, on peut aussi constater une variation la production électrique des ENR. Pourquoi alors ne pas envisager de stocker de la chaleur au delà de la journée?

    Il faut des capacités de stockage plus lourdes et plus volumineuses, un tarif qui varie non seulement dans la journée mais également d’un jour sur l’autre, et du côté de la domotique, un peu plus d’informations en entrée (des flux de données de la part de Météo France et de RTE sur tes températures et les prix du kWh à venir) et des algos un peu plus sophistiqués, voire un moteur d’optim.

    D’autres moyens de stockage

    Il y a d’autres formes d’énergies qui se stockent : on peut, par exemple, faire de l’hydrogène par hydrolyse de l’eau, dans le but de faire fonctionner des piles à hydrogène. Il y a des déperditions à chaque transformation d’énergie, mais si on part d’une électricité quasiment gratuite, on ne va pas se gêner !

    La chaleur latente de l’eau est également une bonne piste, surtout dans le stockage du froid : faire des glaçons la nuit pour climatiser plus efficacement le jour.

    Pour conclure

    Ces réflexions m’amèneront ou non vers un projet professionnel. Aujourd’hui, je cherche à comprendre pourquoi tout cela n’est pas déjà en place à grande échelle. Mon action se limitera peut-être à un modeste rôle d’agitateur d’idées et à faire un peu de lobbying, mais il est tout aussi possible que  je me lance dans une création d’entreprise pour que cette solution existe enfin.

    Quoi qu’il en soit, la priorité dans l’habitat reste l’isolation. Il ne faut pas voir les possibilités d’effacement du pic comme des opportunités financières pérennes et prioritaires sur cette dernière. Ceci dit, sachant qu’il faudra plus de 50 ans pour renouveler le parc immobilier et que le chauffage et l’eau chaude sanitaire représentent encore plus de la moitié de la consommation électrique, le déploiement de la domotique de la chaleur (notamment dans des habitats ou des monuments difficiles à isoler) constitue un axe complémentaire d’amélioration du système global.

    Je crois surtout que la domotique de la chaleur pourrait être la locomotive des solutions contribuant à faire exister l’élasticité de la demande. Et on verra que la visibilité donnée au signal prix de l’énergie aura un effet très positif sur la prise de conscience vis à vis de la rareté des ressources et aménera de nouveaux réflexes économiques. La gestion de la demande est un terrain d’innovation formidable qui s’ouvre à nous. Allons-y !

    Sources :
    RTE
    Présentation de Tom Raftery : Electricity 2.0
    Tarifs EDF


    Stockage Intersaisonnier

    octobre 5th, 2008

    Merci à JérômeP pour l’information suivante, postée en commentaire sur mon article « Stocker la chaleur de l’été vers l’hiver » : La société Ventilone propose des solutions de stockage intersaisonnier de la chaleur.

    ventilone

    (c) ventilone

    Le principe est le même que ce que j’avais imaginé, mais avec une différence notable : on utilise le sous-sol tel quel, et on ne cherche pas à construire une cuve isolée du reste du sol. La taille de l’installation est telle que la vitesse de propagation de la chaleur n’est pas un problème. De plus, on commence à capter les calories sur la périphérie de la zone avant de se rapprocher du centre. Pour schématiser, on récupère ces calories sur leur passage dans leur fuite vers l’extérieur.


    Stocker la chaleur de l’été vers l’hiver

    août 19th, 2008

    Le chauffage représente plus de la moitié des dépenses énergétiques de l’habitat. Alors pourquoi ne pas essayer de se chauffer uniquement avec de l’énergie gratuite, celle du soleil, et ce tout au long de l’année. Mais comme le soleil chauffe l’été alors qu’on ne se chauffe que l’hiver, il faudrait stocker les calories pendant 6 mois.

    L’article suivant constitue un sujet de projet de fin d’étude qui sera confié à des étudiants de grandes écoles en 2008/09 et qui vise à valider ou invalider le dispositif qui pourrait permettre ce report de consommation d’énergie.

    Les élèves et les directeurs des études qui le souhaitent peuvent me contacter s’ils veulent prendre ce sujet et avoir un suivi de ma part.

    Introduction

    Peut-on stocker de la chaleur l’été pour la consommer l’hiver et réciproquement pour le froid?Ce sujet se découpe en deux :

    • A) stockage de l’été pour l’hiver
    • B) Corolaire : stockage sur trois semaines

    Chaque sujet peut être confié à un élève différent.

    • Les exercices 1 et 6 peuvent être fais en commun par les deux élèves.
    • Les exercices 2, 3 et 4 constituent le thème A.
    • L’exercice 5 constitue le thème B

    Fonctionnement du dispositif

    L’idée est d’utiliser comme capacité calorifique une cuve enterrée, thermiquement isolée du sol, et contenant des pierres (forte capacité calorifique) et de l’eau (ou tout autre liquide caloporteur). Une pompe permet de faire circuler de l’eau dans la cuve. On fait l’hypothèse que l’eau ressort à la température moyenne de la cuve.Un système de chauffage basse température équipe la maison. Entre le liquide caloporteur du réservoir de calories et le liquide du plancher chauffant, on place un échangeur thermique qui a pour fonction de réguler la quantité de chaleur fournie en ajustant les vitesses de passage des deux fluides pour :

    • a) tenir compte des besoins en calorie (Quand il fait très froid, les deux fluides passent plus vite pour transmettre le plus de calories possibles)
    • b) prendre en compte la température de la réserve de calories (Toute chose égale par ailleurs, quand l’eau de la réserve est très chaude, elle circule lentement et quand elle est plus froide, elle circule plus vite). On palie ainsi partiellement à la mauvaise utilisabilité des calories de la réserve à basse température.

    La maison est également équipée de panneaux chauffants.L’été, les panneaux chauffants réchauffent la réserve calorifique. L’hiver, on utilise la chaleur contenue dans la réserve pour chauffer la maison. A la fin de l’hiver, on laisse la température de la réserve baisser encore pour constituer un stock de « froid ».

    Scénario type

    • Maison de 100m² avec un terrain de 500m².
    • Performance énergétique de la maison : 200 kWh/m².an.
    • Déperditions de chaleur : à définir pour être cohérent avec la performance énergétique
    • Climat : Région parisienne.

    Exercices

    Cette liste d’exercices est ouverte. L’étudiant aura le loisir de proposer d’autres scénarios à étudier, d’approfondir les points qui lui semblent les plus importants et de laisser ceux qu’il estime moins urgents.

    Exercice 1

    • Faire une recherche bibliographique pour savoir si des études dans ce sens ont déjà été menées.
    • Faire une étude de marché des principales pierres de construction disponibles en France, leur région de production, leur prix, leur masse volumique, leur capacité calorifique.
    • Etudier d’autres matériaux qui ont une forte capacité calorifique et qui pourraient être disponible pour un prix modique, éventuellement par un circuit de récupération (pylônes téléphoniques, matériel de construction).
    • Obtenir la courbe corrigée des températures jour par jour d’une année donnée pour la région parisienne.
    • Identifier une pompe à eau adaptée à l’usage de ce dispositif et connaître son débit maxi et sa consommation électrique par rapport au débit (au besoin : modéliser ou simplifier cette courbe). Quel est le prix de cette pompe ?
    • Quelle est la forme la plus adaptée à la fois en terme d’efficacité (faible surface de déperdition / volume) et de facilité de conception (on oublie donc la sphère !)
    • Quelle doit être l’isolation d’un tel dispositif pour perdre moins de 20% de l’énergie emmagasinée? (préconiser un isolant résistant à des contraintes mécaniques pour la base et un autre isolant pour les parois)

    Exercice 2

    Dans le cas d’un stockage de la chaleur de l’été pour une utilisation en hiver:

    • Déterminer la température maxi que les panneaux solaires chauffants peuvent atteindre
    • On fait l’hypothèse qu’ils sont en quantité suffisante pour atteindre une température Ti telle que (Ti – 20°C) = 0,8 x (Tmax – 20°C)
    • Obtenir ou calculer la courbe des besoins en chaleur de la maison au cours de l’année (en fonction de la T° ext)
    • Calculer la courbe de température de la réserve de chaleur au cours de l’hiver.
    • Obtenir la courbe de puissance du panneau chauffant au cours de l’année.
    • Analyser la complémentarité des courbes panneau chauffant / réserve. Quel est le moment de l’année le plus délicat?
    • Déterminer la taille d’une capacité calorifique suffisante pour emmagasiner de la chaleur l’été, la restituer l’hiver sans utiliser de pompe à chaleur et couvrir les besoins en chauffage de la maison.
    • Déduire le dimensionnement des panneaux solaires pour obtenir la température Ti de la réserve calorifique.

    Exercice 3

    Même exercice, mais en utilisant trois réservoirs à chaleur qui sont utilisés successivement afin d’éviter d’avoir une température du réservoir qui décroisse progressivement. On palie ainsi à la baisse de l’utilisabilité des calories de la réserve en fin d’utilisation.

    • Détailler le scénario de l’utilisation successive des cuves
    • Donner la courbe de température de chaque réservoir.

    Exercice 4

    Même exercice mais dans une région qui nécessite autant de climatisation l’été que de chauffage l’hiver.

    • Le dispositif est complété avec un échangeur qui évacue les calories des cuves en hivers pour conserver du froid pour l’été.
    • On perçoit ici d’autant mieux le besoin d’avoir trois cuves différentes : pendant que la première a été complètement utilisée en début d’hiver, on commence à la faire baisser en température au maximum pendant le coeur de l’hiver pendant que la seconde sert encore de radiateur. Puis on refroidit cette seconde cuve pendant qu’on prend les calories de la troisième.

    Exercice 5

    On revient sur terre et on étudie le même dispositif avec une portée de trois semaines pour déporter l’utilisation des calories par rapport au moment de leur création.

    • On dispose en outre d’une pompe à chaleur.
    • Ce dispositif aura un intérêt quand le prix de l’énergie variera d’un jour sur l’autre. EDF a déjà mis en place de tels politiques de prix, notamment en Normandie, avec trois tarifs, le plus cher étant 10 fois plus élevé que le plus économique.
    • Trouver les infos sur ces expérimentations et récupérer un cas réel avec les prix sur une ou plusieurs années.
    • Trouver les courbes de températures au jour près sur la même période dans la même région.
    • Faire une simulation des gains financiers réalisés en utilisant le dispositif de stockage de chaleur dans le cas réel identifié.
    • A défaut d’un cas réel, utiliser la courbe de température de la maison en région parisienne et en fixant arbitrairement les niveaux de tarifs.

    Exercice 6

    Etudier les pistes suivantes pour améliorer le système :

    • placer les trois cuves l’une au dessus de l’autre et utiliser la stratification naturelle des températures
    • faire des ponts thermiques de façon mécanique pour capter du froid et refroidir une cuve en fin d’hiver.
    • jouer sur le rôle des trois cuves pour optimiser l’ »utilisabilité » des calories (isolations, température en fin d’été ou en fin d’hiver)
    • vérifier l’hypothèse que la production éolienne pourrait, à terme, faire baisser le prix de l’électricité à l’automne et au printemps et étudier l’opportunité de reporter les calories de l’été vers une consommation en hivers couplée avec un renfort à l’automne de la part d’une pompe à chaleur. Idem pour le report du froid accumulé l’hiver avec une contribution de la pompe à chaleur inversée au printemps.
    • Intégrer les besoins en eau chaude sanitaire.
    • Ad lib : toute piste d’amélioration du système est bienvenue