Combien de centrales électriques en france pour un parc de voitures électriques?

Publié le par _Ulysse_


Combien de fois ai-je lu ou entendu que pour faire rouler nos voitures à l'électricité, il faudrais recouvrir la France
de centrales électriques? Ce type de discours arrivant inévitablement à considérer ces voitures comme plus polluantes que les véhicules thermiques classiques à cause de la pollution liée à la production d'électricité.
Alors, vrai ou faux?
Pour répondre à cette question, je vous propose de faire une estimation des besoins en énergie du parc automobile français
si celui-ci était constitué à 100% de voitures électriques.

Comme référence, nous prendrons la BlueCar de Bolloré (1).
Cette voiture utilise des Batteries au lithium de Batscap, des super-condensateurs, un moteur électrique central avec transmission, une électronique de puissance ainsi qu'un système de récupération de l'énergie de freinage.
Elle est assez représentative de la technologie actuelle en matière de voiture électrique.
Les batteries ont une densité énergétique de 110Wh/Kg (2), la blue car contient 250Kg de ces batteries.
Soit un total de 250*110 = 27500Wh = 27,5Kwh. Ceci pour une autonomie de 250Km(1).



(3) Nous fourni les données suivantes :

Parc de voitures essence : 15,5 Millions.
Parc de voitures diesel : 14,7 Millions.
Moyenne de kilométrage par an essence : 9777Km.
Moyenne de kilométrage par an diesel : 16564Km.

On en déduit le kilométrage total :

15,5 10^6 * 9777 + 14,7 * 10^6 * 16564 = 395*10^9 Km (Milliards de kilomètres)

(3) Nous fourni les données suivantes :
Consommation d'énergie primaire des transports : 50,9 Mtep
Dont voitures : 48% soit 0,48*50,9 = 24,43 Mtep d'énergie primaire.

On en déduit la consommation d'énergie primaire pour 100km en moyenne sur le parc français :

(24,43*10^9 (en Kg) / 395*10^9) * 100 = 6,185Kg d'équivalent pétrole pour 100km.

1 tep = 1 tonne d'équivalent pétrole = 41,868GJ (4)
Soit 41,868*10^9/3600 = 11630 000 Wh = 11630 Kwh, Soit 11,630Kwh par Kg d' équivalent pétrole.

On en déduit la consommation moyenne d'énergie primaire en Kwh d'une voiture thermique en France pour 100km :

6,185*11,630 = 71,93Kwh

Pour faire 100km la blueCar consomme :

27,5/250 * 100 = 11Kwh d'énergie dans ses batteries.

Pour disposer de cette énergie, il a fallu charger la batterie avec de l'électricité produite et transportée sur le réseaux français.
Les pertes sur le réseaux sont de l'ordre de 3% (5).
Les rendements charge/décharge des batteries lithium sont très bons, les deux cumulés (pertes réseaux + charge) on peut compter 90%.

Cela fait donc 11/0,9 = 12,22Kwh d'énergie électrique à produire.

On a donc un facteur 71,93/12,22 = 5,88 .

Ce qui veut dire que si notre parc actuel consomme 24,43Mtep d'énergie primaire thermique.
Si ce parc était constitué à 100% de voiture électrique, la consommation d'énergie électrique de ce parc serait de :

24,43/5,88 = 4,15Mtep = 4,15*10^6*11630 000 = 48 264 500 *10^6 W Soit 48,3Twh (Térawatts heure) d'électricité.

Sachant que la production électrique française est d'environ 550Twh (6), cela représenterais une hausse de 8,78% de la production.
A cela s'ajoute le fait que la France exporte 60Twh d'électricité (6) par an et que le parc de centrale nucléaire est sous-exploité à hauteur
d'au moins 40,7Twh (*). La réponse à la question de départ est donc tout simplement non. Dans l'absolu on pourrait même dire que la migration
vers un parc tout électrique ne demanderais la construction d'aucune centrale électrique.

Je suis conscient que cela peut sembler bizarre et même pour certains forcément faux. Dorénavant, vous savez qu'un parc de voitures électriques consomme peu d'énergie en comparaison d'un parc classique. Dans d'autres articles j'explique pourquoi un tel "miracle" est possible voir Filières électrique et thermique : rendements.
Si vous avez des remarques à faire ou des erreurs à signaler, vous pouvez le faire dans les commentaires.


Références :

(1) Blue Car sur Wikipédia

(2) Caractéristiques des batteries Batscap

(3) Chiffres clé de la maîtrise de l'énergie (gouvernement français)

(4) Unité tep pour tonne équivalent pétrole (wikipédia)

(5) Pertes réseaux en france (RTE)


(6) Production électrique française (wikipédia)

Annexe :

La puissance électrique nucléaire française est d'environ 63GW (6). Avec ce parc, la france a produit 428,7TWh en 2006 (6). Ce qui correspond à un taux de charge de 428,7*10^12 / (63*10^9 * 365,25 * 24) = 77,6% .
Sachant qu'un taux de charge optimal est de plus de 85%. Cela donne une différence de :

0,85* (63*10^9 * 365,25 * 24) - 428,7*10^12 = 40,7TWh. C'est une fourchette plutôt basse car un taux de charge de 90% est tout à fait normal.


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Bob 13/09/2016 23:12

8 ans plus tard, cette démonstration n'a plus grand chose de réaliste.

Entre temps, le parc automobile français a franchi le cap des 38 millions de véhicules, nos centrales nucléaires sont de plus en plus souvent stoppées en raison de leur vétusté, les énergies renouvelables ne se développent pas aussi rapidement que prévu car même les écologistes s'opposent désormais à certains projets éoliens ou hydrauliques.

Par ailleurs, pour être pleinement honnête et objectif, il convient de tenir compte de la consommation d'énergie nécessaire à la production des véhicules et là, le tableau se noircit légèrement pour les véhicules électriques qui en réclament bien plus que les véhicules thermiques et démarrent donc leur carrière avec un solde négatif.

De même la collecte et l'extraction des matières premières entrant dans la composition des batteries est une catastrophe écologique à elle seule.

A noter également que les nouveaux véhicules électriques tendent à consommer plus d'électricité, que leur consommation n'est pas linéaire (clim l'été, chauffage l'hiver, décharge accélérée des batteries avec les basses températures, etc).

Pour finir, il convient aussi de tenir compte des risques climatiques avec leurs pics de consommation électrique et les coupures de réseau liées aux tempêtes qui peuvent interdire toute capacité de mouvement.

Dès lors, sans véhicule opérationnel que faire en cas d'urgence si les secours sont mobilisés par ailleurs ? C'est aussi des questions auxquelles il convient de penser avant de chercher à imposer un modèle à toute une population.

Flop 21/09/2015 14:39

Bonjour,

Le calcul est intéressant, cependant je ne suis pas d'accord avec la conclusion sur 2 aspects :

- Effectivement nous avons un peu de marge et nous exportons de l'électricité, et, d'après vos calculs, il n'y a pas besoin d'augmenter notre capacité de production. Cependant, il me semble vital de garder cette marge pour des raisons techniques, commerciales, stratégiques et surement d'autres encore. Donc il faudra tout de même accroître cette production.

- Vous prenez un calcul moyen sur l'année, mais à l'image de la consommation électrique classique au cours de l'année, le besoin d'énergie des véhicules est variable tout au long de l'année. Pour déterminer la capacité de production nécessaire pour assurer le bon fonctionnement 'un parc 100% électrique, il faudrait par exemple estimer de besoin en électricité durant un chassé-croisé d'été. Il y aurait assurément un pic important sur 24/48h comparé à la consommation moyenne calculée dans votre article.

plombier paris 20 29/01/2015 23:50

J'apprécie votre blog , je me permet donc de poser un lien vers le mien .. n'hésitez pas à le visiter.
Cordialement

Guillaume 30/12/2010 08:41



La voiture éléctrique ne résoud pas grand chose, notamment au processus d'étalement urbain. Il faudrait construire des parkings partout pour les recharges. Qui dit parking partout dit nuisance et
allongement des distances=> Plus de voitures pour pouvoir réaliser des tâches quotidiennes=>Plus de parkings nécessaires etc...



_Ulysse_ 31/12/2010 18:22



Bonjour Guillaume et bienvenue sur mon blog .


Que la voiture électrique ne résolve pas tous les problème nous sommes bien d'accord.Pour ce qui est des bornes de recharge celles-ci peuvent être présentes d'abord dans les garages des
particuliers et les parkings publics. Inutile de construire de nouveaux parkings, les voitures sont la plus part du temps en stationnement et non sur les routes. Des bornes sur les places
existantes sont donc largement suffisantes. A cela s'ajoute la possibilité des stations d'échange de batterie type Better Place. 


Cordialement,


 


_Ulysse_



anonyme 19/12/2010 12:41



La voiture électrique, c'est moins de CO² pour plus de déchets radioactifs.


Faites votre choix les écologistes. Sachant de surcroît que, grace à vous, nous n'avons pas de réacteur à neutrons rapides pour résoudre le problème des déchets à très longue période. Merci les
fanfaronneurs verdatres !!!


Non seulement il faudra construire de nouvelles centrales pour ces saloperies de voitures électriques qui coutent la peau du cul, mais en plus il faudrait déjà en construire pour la consommation
actuelle. Mais il paraît que le nucléaire ça pue et c'est pas bien, alors nous sommes coincés...



_Ulysse_ 23/12/2010 18:41



Bonjour et bienvenue sur mon blog,


Les voitures électriques ne coûtent pas cher à fabriquer mais sont vendues très chers pour le moment. Dans le présent blog, je ne parle pas des conditions commerciales mais seulement de l'aspect
thecnique et économique. Il est bien sur évident que la dimension commerciale du problème est fondamentale pour tout changement dans le domaine automobile.


Je suis aussi de votre avis que trop d'écologiste sont anti-tout par principe, dès lors nous sommes effectivement coincés. Ce genre de discours ne fait que le lit de l'immobilisme et ne permet
pas d'avancer. Néanmoins, pour la production d'électricité, il n'y a pas que le nucléaire. Il y a aussi le couplage éolien/solaire avec l'hydraulique et des stations de pompage turbinage qui est
parfaitement à même de couvrir nos besoins futures, il y a aussi des gisements de biomasse inexploités.


En revanche, je vous demanderais d'éviter les insultes


 


Cordialement,


 


_Ulysse_