Bilan et des solutions pour un parc roulant entièrement électrisé

En rassemblant des élements éparpillés dans divers fils de discussion:

D'après les calculs ici:
https://renault-zoe.forumpro.fr/t11304-cout-energetique-des-vacances-d-ete?highlight=vacances
https://renault-zoe.forumpro.fr/t11273-le-poids-des-lourds?highlight=pods+des+lourds

Consommation totale: 82,8 Twh (dont 33% poids lourds), pour l'équivalent de 58 996 274 VP
Puissance moyenne : 28,4 Gw pour une recharge de 8h chaque nuit

D'après ce bilan
https://www.actu-environnement.com/media/pdf/news-27236-rte-bilan-previsionnel-2016.pdf

Production actuelle: 545 TWh
Consommation: 479 Twh

La différence devant en grande partie passer dans les 61 TWh exportés.

Si on veut caser ce surplus du aux VEs à nombre de centrales égal (ce qui est un choix arbitraire), une solution: la cogénération nucléaire
http://www.sfen.org/fr/rgn/la-cogeneration-nucleaire-dans-la-production-delectricite

Les centrales nucléaires convertissent 33% de l'énergie en électricité (416,8 TWh) et le reste part en chaleur (donc 832 TWh).

Il y a donc largement assez pour couvrir les besoins actuels du chauffage electrique, et probablement même du chauffage non électrique, par utilisation directe de la chaleur.

Si on regarde dans le bilan RTE la part du chauffage et de l'eau sanitaire, on trouve
residentiel + tertiaire = 87,97 TWh
Le cas du secteur industriel est moins clair, c'est une portion des "autres usages", qui représentent 33,5 TWh.
Il y a peut être moins besoin de se chauffer du fait des dégagements de chaleur des machines, mais quand même un peu. Mettons que ce soit un tiers, soit 10% du total industrie, en s'inspirant du tertiaire, donc de l'ordre de 10 TWh.

On aurait donc presque 98 TWh de libérés, donc de quoi couvrir les VE. Par contre il y aurait sans doute une baisse de productivité électrique de l'ordre de 10%, du fait de la réduction de l'écart de température source chaude / source froide, soit 41,7 TWh en moins, si on équipait toutes les centrales, mais la demande de chauffage existante n'en exige  pas tant, on n'aurait besoin que d'un huitème de la ressource pour remplacer l'électrique, soit dans les 5,5 TWh de pertes.
Peut être serait-on amené au pire à réduire un peu les exports (on serait aussi moins importateurs), ou à améliorer le temps de disponibilité du parc.

Avantages:
- on efface la majeure partie des pointes de puissance en hiver, due au chauffage
- les centrales nucléaires auraient un rendement beaucoup plus élevé, au moins en hiver : moins de gaspillage
- on peut encore faire une économie de CO2 et de devises au delà des VE en remplaçant le chauffage non électrique
- solution technique déjà testée (ailleurs qu'en france), donc applicable maintenant moyennant investissements et travaux.


Pour moi techniquement, ça passe (il faudrait tout de même raffiner le calcul des puissances) . Après c'est une question politique.

En y refléchissant à froid, c'est vrai que ça imposerait de quadriller le pays avec pas mal de tuyauteries. Probablement pas faisable pour les petites fermes au fond de la campagne, il faudrait privilégier les agglomérations, et pour les autres, soit trouver un moyen d'amener la chaleur via camion citerne, soit admettre qu'ils en resteraient à des moyens plus classiques, vu qu'il  y a un peu de marge dans les chiffres.

Et ça suppose aussi que l'on croit à la pérennité de la centrale à laquelle on se raccorde. Si on est de toutes façons obligé de la démanteler pour en reconstruire une ailleurs au bout de 40 à 50 ans, ça complique un peu les choses.

Mais au fait, plutôt que de démanteler, est-il possible de remettre une centrale à neuf ? Ou d'en reconstruire une au même endroit ? Sinon cela veut dire qu'au fil du temps il  y aura de plus en plus d'emplacements inutilisables sur le territoire (et ceux qui restent seront forcément moins bons que  ceux qui ont été choisis en premier).

Je ne savais pas le concept de stockage de chaleur dans le sol était si développé:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Stockage_intersaisonnier_de_chaleur

Si ça marche vraiment, il serait peut être plus simple d'utiliser la production électrique disponible en été pour faire un stockage local sur le lieu d'utilisation, éventuellement en assistant le réseau par des capteurs solaires thermiques, ainsi les canicules serviraient à quelque chose.

Plein de technologies alléchantes pour stocker la chaleur sur cette page (en anglais, la version française est quasiment vide) :
https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_energy_storage

En injectant la chaleur dans des sels au niveau d'une centrale, si la température disponible ne suffit pas, en passant par un chauffage électrique on gagnerait tout de même les 8% de la perte en ligne.
Mais cela serait-il compensé par le coût du transport en camion électrique ?

Je me dis que si ces technologies de stockage commencent à être disponibles, certains agriculteurs du sud de la France pourraient être bien inspirés de se reconvertir en "thermoculteurs". Même un champ de roches stériles pourrait être valorisé pour cet usage. Ils y mettraient des capteurs solaires pour désécher des sels à déshydratation endothermique, qu'ils revendraient ensuite aux régions du Nord moins favorisées. Le matériau thermo-actif pourrait être consigné, on ne vendrait que le contenu énergétique aux clients qui restitueraient ensuite le sel réhydraté. Comme en agriculture, la récolte serait plus ou moins bonne selon les années. Et comme en agriculture, on pourrait s'amuser à bloquer les camions espagnols qui amèneraient de la marchandise à prix cassés à cause de leur surplus de soleil. Il y a tout une économie à developper sur ces possibilités...

Tout cela toujours dans le but d'effacer ou de redistribuer le poste chauffage + eau sanitaire sur le réseau électrique, afin de libérer les ressources correpondantes pour les VE. Je commence à croire que le report des surplus d'été sur l'hiver va pouvoir se faire, et sans avoir besoin de s'embêter avec de l'hydrogène (curieusement il semble que l'hydrogène ait une chaleur massique tres élevée, qui pourrait être utile pour stocker la chaleur, si on savait immobiliser ce gaz durablement, mais les autres voies sont plus intéressantes).

Concernant la puissance, il est dit ici:
http://www.sfen.org/fr/rgn/le-chauffage-electrique-talon-dachille-ou-idee-recue
que lors de la pointe historique de 102 GW, le chauffage comptait pour 37%, ce qui correspond à 37,7 GW.
On pourrait donc bien couvrir le besoin des VE si on arrive à gérer ce besoin sans tirer sur le réseau.

Ce chiffre ne doit pas inclure l'eau sanitaire, si les ballons se mettent en marche en heures creuses (la pointe étant vers 19h) , il y aurait donc même un peu plus de marge.

Des fours solaires, du type de celui qui existe à Font-Romeu ( Pyrénées) , ne pourraient ils pas se charger de la partie chauffage des habitations, par un moyen de stockage, sorte de grosse thermos ?

la chaleur se stocke assez facilement. les centrales solaires thermiques réchauffent des sels liquides stockés dans des cuves isothermes pendant plusieurs jours, permettant ainsi à ces centrales de fournir de l'énergie décalée (le soleil chauffe fort en milieu de journée, et c'est le soir qu'on a besoin de chaleur, quand le soleil est couché). Certaines peuvent même fournir de l'électricité pendant plusieurs jours dans soleil.
Voici des liens qui parlent des centrales solaires thermiques (rendement supérieur au photovoltaïque, jusqu'à 32%)
http://outilssolaires.com/developpement-durable/energie-solaire/capteurs-paraboliques+a154.html
http://outilssolaires.com/developpement-durable/energie-solaire/centrales-tour+a153.html

Oui mais les sels fondus restent limités dans le temps, j'étais plus interessé par le stockage intersaisonnier, toujours dans l'optique de pouvoir reporter l'abondance d'énergie estivale sur l'hiver et d'effacer les pics.

Pour cela, les sels deshydratés me semblent idéaux. Il suffit de stocker en container étanche à l'humidité et ça peut être même pour largement plus de 6 mois. Et dans ce contexte, le four solaire c'est la solution luxueuse. Au plus artisanal, on pourrait juste avoir des sels épandus sur une surface avec une plaque de verre pour éviter qu'une petite averse ruine la récolte. A l'étape suivante une serre fermée, au sol, mais avec une circulation d'air, eventuellement passive par convection, pour évacuer l'humidité. Au delà de ça, une série de concentrateurs solaires de faible taille pourraient accélérer le processus.

Maintenant le four solaire pourrait faire du stockage en sous-sol, qui est une méthode inter-saisons valide, s'il utilise un volume proportionné à sa puissance, il y aurait sans doute des effets d'échelle intéressants, puisque la capacité d'un réservoir de chaleur souterrain augmente comme le cube de sa taille, mais la surface de déperdition seulement comme le carré.

Et avec tout cela on n'est pas limité par le rendement photovoltaïque.