mardi 24 octobre 2017

Accès à l’énergie : quelle évolution d'ici à 2030 ?

  parue le 
   Accès à l'énergie en Afrique
Selon l’AIE, voilà à quoi pourrait ressembler le continent africain de nuit en 2030 si d’importants investissements y sont consacrés à l’électrification. (©AIE)

Depuis 2012, plus de 100 millions de personnes supplémentaires(1) accèdent chaque année à l’électricité dans le monde. L’électrification et l’accès à des systèmes de cuisson propres restent toutefois encore des défis majeurs, en particulier en Afrique subsaharienne.
L’électrification depuis 2000 : un « success story » en Inde
L’accès à l’énergie (plus précisément à l’électricité et à des moyens de cuisson propres) rime avec « développement humain, viabilité environnementale et croissance économique », réaffirme l’Agence internationale de l’énergie (AIE) dans son « Energy Access Outlook 2017 » publié le 19 octobre. Pour rappel, « l’accès à tous à des services énergétiques fiables, durables et modernes, à un coût abordable »(2) fait partie des 17 grands objectifs de développement durable des Nations Unies « pour transformer notre monde » d’ici à 2030.
En 2016, près de 1,1 milliard de personnes dans le monde étaient encore dépourvues d’accès à l’électricité. Leur nombre a été réduit d’environ un tiers(3) depuis 2000, notamment grâce à une forte électrification de l’Asie (+ 870 millions de personnes depuis 2000). L’Inde fait en particulier figure de « success story » selon les termes de l’AIE, avec 500 millions de personnes supplémentaires ayant eu accès à l’électricité durant cette période. En Afrique subsaharienne, les efforts d’électrification ne permettent en revanche de compenser la croissance démographique que depuis 2014, précise l’AIE. Le taux d’électrification de cette zone atteignait encore seulement 43% en 2016.
Précisons par ailleurs que 70% des personnes dans le monde ayant accédé à l’électricité depuis 2000 sont alimentées grâce à des énergies fossiles (45% à partir de charbon). Les énergies renouvelables, dont les coûts ont fortement baissé, et les systèmes hors-réseau ou micro-réseaux ont commencé à se développer au cours des dernières années et sont amenés à jouer un rôle central dans les futurs projets d’électrification selon l’AIE.

Accès à l'énergie dans le monde
En 2016, plus de 55% des personnes n’ayant pas accès à l’électricité dans le monde vivaient en Afrique subsaharienne. (©Connaissance des Énergies, d’après AIE)

L’accès universel à l’électricité d’ici 2030 : un défi avant tout africain
Pour la première fois, l’AIE a regroupé des données détaillées sur les tendances récentes et sur les trajectoires pour parvenir à « l’accès universel à des services énergétiques modernes » d’ici à 2030. Selon ses projections, tous les ménages indiens pourraient par exemple avoir accès à l’électricité au début des années 2020 (les énergies renouvelables comptant pour 60% des nouveaux « accès » à l’électricité).
En 2030, la question de l’accès à l’énergie sera avant tout un défi africain selon l’AIE : 90% des personnes dans le monde dépourvu d’accès à l’électricité à cet horizon pourraient alors vivre en Afrique subsaharienne (près de 600 millions de personnes sur un total de 674 millions), principalement dans les zones rurales. Pour rappel, les Nations Unies estiment que la population de l’Afrique pourrait augmenter de près de 450 millions de personnes d’ici à 2030 et doubler d’ici à 2050(4).
Au sein même du continent africain, l’AIE envisage d’importantes disparités d’un pays à un autre. Selon ses projections, l’Éthiopie, le Gabon et le Kenya pourraient bénéficier d’un « accès universel à l’électricité » en 2030. Pour permettre une électrification du monde entier, l'AIE estime qu’il faudrait doubler les investissements mondiaux en faveur de l’accès à l’énergie afin de les porter à 52 milliards de dollars par an d’ici à 2030. Près de 95% de l’investissement additionnel devrait être concentré sur les projets en Afrique subsaharienne d’après les préconisations de l’AIE.

Accès à l'énergie en Afrique
Entre 2000 et 2016, le taux d’électrification de l’Afrique subsaharienne est passé de 23% à 43%. (©Connaissance des Énergies, d’après AIE)

L’accès à des moyens de cuisson propres : une problématique de santé publique
Selon l’AIE, près de 2,8 milliards de personnes dans le monde n’ont toujours pas accès à des moyens de cuisson « propres », la grande majorité d’entre eux utilisant encore de la biomasse solide pour cuisiner. Des progrès ont été réalisés depuis 2000 pour donner accès à des moyens plus « propres » (GPL, gaz naturel, électricité) mais ils restent bien insuffisants, compte tenu de l’urgence sanitaire rappelée par les Nations Unies : près de 2,8 millions de personnes mourraient chaque année de façon « prématurée » en raison des fumées liées à la combustion de biomasse solide, de kérosène ou de charbon pour la cuisson.
En Afrique subsaharienne, près de 80% de la population cuisine toujours avec de la biomasse solide. Une situation qui concerne 240 millions de personnes supplémentaires depuis 2000. Dans son scénario tendanciel, l’AIE estime que les efforts en faveur de solutions de cuissons « propres » ne parviendront pas à compenser la croissance démographique du continent d'ici à 2030 : le nombre de personnes dépourvues de ces systèmes « propres » pourrait ainsi encore augmenter et atteindre 910 millions en 2030.

Malgré la hausse de la population mondiale, parvenir à « l’accès universel » à l’énergie d’ici à 2030 n’entraînerait, selon l’AIE, pas de hausse nette des émissions de gaz à effet de serre par rapport à son scénario de référence. La hausse des émissions liées à la croissance de la demande mondiale d’énergie serait en effet « largement compensée », selon l’agence, par la baisse de l’utilisation de la biomasse pour cuisiner.  

dimanche 22 octobre 2017

Les centrales photovoltaïques au sol, est ce une bonne option pour le Sénégal ? (Par Khadim GUISSE)




D’abord, faisons un bref rappel sur le principe de fonctionnement de ces sources d’énergie photovoltaïque.
Les centrales solaires photovoltaïques fonctionnent selon le principe de l’effet photovoltaïque découvert par Antoine becquerel en 1839. C’est la transformation de la lumière solaire en électricité par l’intermédiaire d’un capteur en silicium qu’on appelle panneau photovoltaïque. Il faudra aussi noter que le silicium est un semi-conducteur et pour augmenter sa conductivité on le dope négativement avec du phosphore qui a 5 électrons dans sa dernière couche et positivement avec du bore qui a 3 électrons dans sa dernière couche. On crée une jonction PN reliée à deux fils conducteurs pour créer un champ électrique. Lorsque la lumière du soleil frappe le silicium dopé, elle transmette l’énergie des photons aux électrons qui vont circuler à travers les fils conducteurs fermés sur un récepteur et créer un courant électrique continu. Dans le cas d’un champ photovoltaïque on dispose de plusieurs panneaux photovoltaïques connectés en série ou en parallèle ou en série-parallèle selon la tension recherchée. Le courant continu produit par le champ est transformé par un onduleur en courant alternatif puis élevé par un transformateur et ensuite injecté dans le réseau de transport de 90KV(kilovolt) ou 225KV. Ces champs photovoltaïques fonctionnent en intermittence lié aux conditions d’ensoleillement ce qui signifie qu’ils ne produisent qu’une partie de la journée.

L’utilisation de ces centrales photovoltaïques, à mon avis n’est pas une bonne option pour l’autosuffisance énergétique, pour une politique ambitieuse de développement du Sénégal qui en a déjà installé 3 depuis 2012. Il y a Senergy à Santhiou-Mékhé dans la région de Thiès d’une puissance de 30MW (Mégawatts) sur 64 hectares, la centrale de Bokhol dans le nord-ouest du pays à Bokhol dans la région de St-louis 20MW sur 50 hectares, la centrale de Malicounda Mbour 22 MW sur 100 hectares, (voir ce lien http://www.leral.net/Senegal-le-mix-energetique-se-met-a-l-heure-solaire_a212863.html) au moment où des réserves importantes de gaz de classe mondiale sont découvertes dans le pays ; et cela pour les raisons suivantes.
·         Ces centrales fonctionnent en intermittence ce qui signifie une production discontinue liée à la présence du soleil.
·         Elles occupent de très grandes surfaces pour une production faible ; exemple 22 MW(mégawatts) sur 100 hectares qui est égale à 1 km2 l’équivalent de 140 terrains de football dans des zones où l’agriculture et l’élevage constituent les principales activités de revenu. A cela s’ajoute le défrichage total du site causant un impact environnemental négatif.  Je pense que dans un pays sous développé avec une croissance démographique très importante, où le secteur agricole tire la croissance économique et 75% de la population vivent de cette activité, on ne peut pas se permettre de réduire les surfaces agricoles. Au contraire on devrait préserver l’agriculture dans ses composantes sociales productives et paysagères, et d’engager une politique de transformation des modes de production vers une agriculture durable respectueuse de la terre et des territoires, et faire face aux nouveaux enjeux économiques posés par la mondialisation de l’agriculture.
·         Ces centrales photovoltaïques ont une durée de vie limitée 20 à 30 ans ; et après qu’en sera-t-il du démantèlement ? quand on sait que ce sont des projets Partenariat Public Privé dont l’investissement et l’exploitation sont assurés par des privés et la production vendue à la SENELEC (Société Nationale d’Electricité). Est-ce qu’après le départ des exploitants le terrain ne deviendra pas un cimetière photovoltaïque avec ses conséquences néfastes sur la population locale et sur l’environnement ? En plus elles ne génèrent pas beaucoup d’emploi. Après sa phase de construction, 5 à 10 personnes suffisent pour assurer l’exploitation et la maintenance.
Et au moment où l’Etat se lance dans la mise en place des champs photovoltaïques tous azimuts, la France tête de pont de la cop 21 et de l’accord de Paris, renforce son parc nucléaire et expérimente des réacteurs de 4eme génération et n’entend point s’en débarrasser au profit des énergies renouvelables.
L’Allemagne dont les investissements dans les énergies renouvelables ont fortement diminué en 2016 au profit du charbon qu’elle achète moins chère aux Etats Unis. (Voir le lien ci-dessous) https://www.linkedin.com/pulse/pourquoi-les-allemands-investissent-moins-dans-en-2016-lamotte?trk=eml-email_feed_ecosystem_digest_01-recommended_articles-7-Unknown&midToken=AQFDCppyVBeznA&fromEmail=fromEmail&ut=3UD9SijAsREDY1
Les Etats Unis dont Trump vient de déchirer les accords de Paris de la cop 21, développent le gaz de schiste et relance la politique de développement des énergies fossiles.
La chine et l’inde considérés comme des Etats émergents, dont leurs mix énergétiques sont essentiellement dominés par le charbon.
Je pense que le Sénégal avec son ambition de devenir un Etat émergent d’ici 2035, doit saisir la chance d’avoir découvert du gaz de classe mondiale, pour mettre en place une politique de construction de centrales électriques à gaz afin de régler définitivement son autosuffisance énergétique dans la perspective d’un développement économique industriel durable. D’autant plus que le gaz est considéré actuellement comme un levier indispensable dans la transition énergétique en Europe. Car Le gaz naturel est la moins polluante des énergies fossiles. Sa combustion dégage essentiellement de la vapeur d’eau et du CO2. Ni fumée, ni particules ! En moyenne, le gaz naturel émet 25 % de gaz carbonique de moins que le fioul et 50 % de moins que le charbon. Ce qui fait que L’utilisation du gaz naturel dans la production d’électricité permet de réduire les émissions de CO2, notamment comparé aux émissions dues à l’utilisation des centrales à charbon.  Lire l’Interview d’Isabelle Kocher de ENGIE sur la position du gaz dans la révolution énergétique actuelle.http://www.engie.com/groupe/opinions/strategie-groupe/interview-isabelle-kocher-gaz-daujourdhui/
L’émergence est corrélée par les besoins importants d’investissements en infrastructures énergivores ce qui va accroitre notre intensité énergétique c’est-à-dire le rapport entre la consommation énergétique et le produit intérieur brut. Nous venons de mettre sur pied un aéroport de dimension internationale, de très grands projets sont en court comme la nouvelle ville de Diamniadio, le train express, d’autres aéroports, ports et autoroutes verront le jour dans un avenir proche, à cela s’ajoute une démographie croissante et l’augmentation du taux d’équipement des familles,  seules des sources d’énergie continue comme le gaz  nous permettra de suivre le rythme des investissements et maintenir notre intensité énergétique croissante dans la perspective d’une émergence tout en répondant aux défis de la diminution de l’émission des gaz à effet de serre. Vous pouvez lire à travers ce lien les conseils de Sir Paul Collier Professeur d’Economie et de politiques publiques à la faculté de Blavatnik et professeur Emérite au Collège de Saint Antony à l’université d’Oxford à l’Etat du Sénégal sur l’exploitation du gaz.
Le Sénégal devrait adapter sa politique énergétique actuellement à la découverte des richesses gazières et pétrolières pour une consommation locale en priorité, en produisant de l’électricité et du gaz butane en qualité et en quantité suffisante. Cela permettrait une baisse importante du prix du KWh et du gaz butane aux consommateurs, et impactera positivement sur le coût de la vie ce qui permettra à tous les sénégalais d’en profiter au lieu de se mettre dans une dynamique de tout exporter.
Comprenons-nous très bien, je ne cherche pas à travers ce texte de mettre en proéminence les inconvénients de l’énergie d’origine photovoltaïque, bien au contraire, c’est par rapport à son niveau de rentabilité pour une production importante. 
Le photovoltaïque est avantageux pour l’autoproduction avec l’utilisation des surfaces des toitures disponibles des immeubles comme ce qui se fait en Europe pour les bâtiments dits à énergie positives.
Et une politique incitative en faveur des usagers à l’autoconsommation doit être soutenue, ce qui permettrait à l’état de diminuer les investissements et les dépenses liés à l’entretien des réseaux. C’est dans ce sens qu’il faut orienter l’utilisation du solaire photovoltaïque au lieu la mise en place champs au sol qui profiteraient plus aux investisseurs étrangers.   

Khadim GUISSE ROND-POINT HLM RUFISQUE

samedi 14 octobre 2017

Plans et idées pour construire






Cet ouvrage présente soixante-sept projets de maisons individuelles
ou groupées en milieu urbain, regroupés en fonction de la nature
et de la superficie du terrain que rencontreront le maître d’œuvre
constructeur ou l’architecte auquel vous vous adresserez. Les six premiers
chapitres présentent les principales configurations foncières rencontrées
actuellement par les futurs propriétaires de maisons : les parcellaires
étroites et les parcelles jumelées en zone péri-urbaine, les parcelles en

pente ou en zone à risques d’inondation, les grandes parcelles, et les pro-
jets d’expression architecturale contemporaine 1

.

mardi 10 octobre 2017

L’AIE appelle les États à renforcer leurs politiques d’efficacité énergétique

Efficacité énergétique




Près de 68% de la consommation mondiale d’énergie n’est pas couverte par des 
politiques contraignantes en matière d’efficacité énergétique selon l’AIE. (©Pixabay)
L’économie mondiale est de moins en moins énergivore au regard des richesses produites. L’Agence internationale de l’énergie (AIE) s’inquiète toutefois du manque
 de nouvelles politiques relatives à l’efficacité énergétique. Explications.
Une intensité énergétique en très forte baisse en Chine
Au niveau mondial, l’intensité énergétique, c’est-à-dire la consommation d’énergie primaire par unité de PIB(1), a diminué de 1,8% en 2016 selon le rapport « Energy Efficiency 2017 » de l’AIE. La croissance économique mondiale a atteint près de 3% l’an dernier tandis que la demande globale d’énergie augmentait dans le même 
temps de « seulement » 1,1%.
La baisse de l’intensité énergétique mondiale, souvent saluée, est toutefois plus faible que lors des trois années précédentes (-2,1% par an en moyenne depuis 2010). Elle est par ailleurs en grande partie due à la Chine qui a connu une baisse de 5,2% de 
son intensité énergétique en 2016. Sans la Chine, la baisse de l’intensité énergétique se serait ainsi limitée à 1,1% au niveau mondial.
Précisons que les États-Unis et l’Union européenne ont respectivement consommé 2,9% et 1,3% d’énergie en moins par unité de PIB en 2016.
Evolution de l'intensité énergétique mondiale
Entre 1970 et 2010, l’intensité énergétique mondiale baissait de 1,3% par an en moyenne.
 Les efforts d’efficacité énergétique ont permis de sensiblement accentuer cette baisse depuis 
2010. (©Connaissance des Énergies)
Un bilan très « rentable » depuis 2000
La nécessité de réaliser des efforts d’efficacité énergétique est aujourd’hui
 incontestée mais Fatih Birol déplore « un net ralentissement de la mise en œuvre 
de nouvelles politiques dédiées » en 2016. Le directeur exécutif de l’AIE fait état 
d’une tendance similaire en 2017 et a rappelé l’intérêt économique des politiques d’efficacité énergétique.
En l’absence d’amélioration de l’efficacité énergétique mondiale entre 2000 et 2016,
 le monde aurait consommé en 2016 près de 12% d’énergie en plus selon l’AIE
 (soit l’équivalent de la consommation énergétique de l’Union européenne). 
Le Japon aurait pour sa part importé 20% de pétrole et 23% de gaz en plus d’après
 les estimations de l’agence. Les politiques d’efficacité énergétique renforcent ainsi 
la sécurité énergétique des États importateurs d’énergie en réduisant leur dépendance, en particulier lors de périodes de pic de la demande.
Grâce aux politiques d’efficacité énergétique mises en oeuvre depuis 2000, les ménages consacreraient aujourd’hui 10% à 30% d’argent en moins à leurs
 dépenses énergétiques (carburants, chauffage, etc.). Selon les estimations de l’AIE, 
un foyer français a par exemple économisé en 2016 près de 470 dollars de dépenses énergétiques (soit près de 400 euros) grâce à l’amélioration de l’efficacité énergétique depuis 2000.
Un outil central de la lutte contre le réchauffement climatique
En 2016, les investissements mondiaux liés à l’amélioration de l’efficacité
 énergétique ont atteint 321 milliards de dollars, soient 9% de plus qu’en 2015
 (une croissance proche des années précédentes). Près de 58% de ces investissements concernent des actions dans les bâtiments (amélioration de 
l’isolation, des performances des appareils électroménagers, de l’éclairage, etc.)(2).
En 2016, la Chine a compté pour près de 30% des investissements mondiaux liés à l’amélioration de l’efficacité énergétique. (©Connaissance des Énergies)
En 2016, près de 32% de la consommation mondiale d’énergie était couverte pa
r des normes contraignantes en matière d’efficacité énergétique selon l’AIE, 
contre environ 30% en 2015. Cette progression serait uniquement due à des réglementations déjà existantes, alerte le rapport de l’AIE qui appelle à la mise en œuvre de politiques plus ambitieuses pour « maintenir ou accélérer les gains d’efficacité énergétique ».
L’AIE rappelle que la baisse de l’intensité énergétique a permis de stabiliser les émissions mondiales de gaz à effet de serre liées à la combustion d’énergie(3).
 Cette baisse resterait toutefois largement insuffisante pour atteindre
 les objectifs climatiques de la COP21. Pour que ceux-ci restent atteignables,
l’AIE avait indiqué l’an dernier que l’intensité énergétique mondiale devrait au moins baisser de 2,6% par an entre 2016 et 2030.

jeudi 5 octobre 2017

LES CENTRALES NUCLÉAIRE






 réaction de fission  :





Calculons l’énergie produite lors de la fission de l’uranium 235

Données :

Masse de l’uranium 235 : mUr = 234,993 43 u
Masse du xénon 139 : mXe = 138,913 88 u
Masse du strontium 95 : mSr = 94,856 u
Masse d’un neutron : mn = 1,008 66 u
1u = 1,66054.10-27 kg unité de masse     1u = 931.5 MeV
C = 3.108 m.s-1   vitesse de la lumière      
1 eV = 1,60.10 – 19J
ƝA=6,02.1023 mol-1 nombre d’Avogadro
La formule d'équivalence de Einstein entre la masse et l'énergie : toute particule, même au repos, possède, du seul fait de sa masse m, de l'énergie Eo, appelée énergie de masse, donnée par la relation :           Eo = m.c2

Donc     ΔE = Δm.C2

Δm = (mSr + mXe + 2mn) – mUr – mn

Δm = 94,856+138,91388+2,01632 – 234,99343 – 1,00866 = -0,215u kg

Δm = - 0,215 u = - 0,215 × 1,66054.10-27 = - 3,57.10-28 kg

Il y a une perte de masse de 3,57x10-28 kg par fission correspondant à l’énergie libérée 

lors de la fission.

D’où : ΔE = Δm × C2 = - 3,57.10-28 × 9.1016- 3,21.10-11J soit - 200 MeV

Le nombre de noyaux d’uranium 235 dans un échantillon de masse m=1,00 g

N= (m/Mu235) x NA = (1/235) x 6,02.1023 = 2,56.1021  Noyaux       

L’énergie, en Joule, libérée par la fission de 1,00 g d’uranium :

E = 2,56.1021 x 3,21.10-11 = 8,21.1010 J

Sachant que la combustion d'une tonne de pétrole libère en moyenne une énergie de 4,2.1010J, déterminons le nombre de tonnes de pétrole qu’il faut pour obtenir la même quantité d’énergie ?

E’= 8,21.1010 / 4,2.1010 = 1,95 tep

la fission de 1g d'uranium libère l'équivalent en énergie de deux 2 tonnes de petrole
 

    Principe de fonctionnement d’une centrale nucléaire


C’est le même principe que dans une centrale thermique, la différence se trouve dans la production de chaleur. Ici la production de chaleur est assurée par la fission des noyaux d’uranium 235 après avoir été percuté par un neutron ainsi une réaction en chaine se crée à l’intérieur des barres de crayon dans lesquels se trouvent les pastilles d’uranium enrichis entre 3% à 5% plongés dans de l’eau qui est pressurisée à environ 155 °c pour l’empêcher de bouillir afin de le maintenir en l’état liquide. Ce liquide caloporteur du circuit primaire va échanger de la chaleur avec l’eau du circuit secondaire qui se vaporise pour faire tourner la turbine qui à son tour fait tourner l’alternateur qui produit l’électricité. La vapeur au contact de la turbine se liquéfie dans un condenseur pour être réutilisée après avoir été refroidie par l’eau de fleuve ou l’eau de mer ou dans un grand tour aéroréfrigérant.
Ce type de réacteur est appelé REP (Réacteur à Eau Pressurisée) qui est pour la plupart utilisé dans les centrales nucléaires avec les réacteurs REB (réacteur à eau bouillante). Dans ces types de réacteurs la réaction en chaine de fission est contrôlée sinon il y a risque de fonte du cœur du réacteur et d’explosion de l’enceinte du réacteur comme ce fut le cas à Tchernobyl en URSS et à Fukushima au japon qui est une catastrophe environnementale et sanitaire.  
Il faut aussi noter que pour alimenter des réacteurs nucléaires, il faut disposer d’un combustible dont la proportion d’uranium 235 fissile se situe entre 3% et 5% car l’uranium naturel est composé de 0.7% d’uranium fissile 235 et 99.3% d’uranium non fissile 238. Les procédés pour enrichir l’uranium est la diffusion gazeuse ou l’ultracentrifugation.
La gestion des déchets radioactifs considérés comme très dangereux et les risques d’accidents constituent les principaux problèmes des centrales nucléaires. Pour cela des espoirs sont permis avec les réacteurs de 4eme génération qui se profilent à l’horizon capable d’utiliser directement l’uranium naturel ou appauvri et de produire 50 à 100 fois plus d’électricité avec la même quantité de minerai que les réacteurs nucléaires actuels.
La cherté des équipements et le problème de la gestion des déchets radioactifs constituent des facteurs bloquants pour les pays africains d’en posséder. Seul l’Afrique du Sud a deux réacteurs nucléaires constituant 6.6% de leur production d’électricité. 

Quantités de combustibles nécessaires pour produire 1 000 MW pendant 1 an :

Sources d'énergie
Requit
Éolien
5600 éoliennes de 600 kW
Charbon
2 600 000 tonnes de charbon
Pétrole
1 800 000 tonnes de pétrole
Fission
25 tonnes d'Uranium


Émission de CO2 selon la source d'énergie :
Sources d'énergie
Émission de CO2 (en g par kW/h)
Pétrole
800 à 1 000
Charbon
900 à 1 150
Gaz
60 à 100
Solaire
25 à 130
Eolien
3 à 20
Fission
10 à 15

http://www.cea.fr/comprendre/Pages/energie-nucleaire.aspx

http://www.fissionnucleaire.toile-libre.org/partie22.html

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