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

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'expliquerais pourquoi un tel "miracle" est possible, tout est question de rendement...


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.

par _Ulysse_ (son site) mercredi 31 août 2011 - 53 réactions
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Les réactions les plus appréciées

  • Par Cassino (xxx.xxx.xxx.251) 31 août 2011 11:31
    Cassino

    Très bon article qui remet (enfin) les pendules à l’heure. EDF table plutôt sur une consommation de 100 TWh pour un parc à 80 % électrique.
    Une chose est sûre, c’est le rendement d’environ 90 % pour l’électrique alors qu’il n’est que de 30 % pour le moteur thermique.
    Le plus gros problème du moteur électrique est qu’il n’y a pas de TIPP et que les compagnies pétrolières n’auront plus que le transport aérien et maritime comme client, là où justement il n’y a pas de TIPP.
    Le parc nucléaire français est vieillissant et après Fukushima il ne faut pas s’attendre à de nouveaux investissements dans ce domaine. Donc le potentiel de production d’électricité d’origine nucléaire ira sans cesse en diminuant, d’où l’effort à faire en direction des énergies renouvelables et de stockage.

  • Par _Ulysse_ (xxx.xxx.xxx.56) 31 août 2011 11:35
    _Ulysse_

    Je pense que commercialement parlant vouloir imposer un modèle en particulier est une erreur.
    Les gens ont toujours voulu choisir leur voiture petite ou grande.
    Si on commence à vouloir les contraindre on va perdre la majorité des acheteurs potentiels.
    La voiture électrique pour connaître le succès doit être comme la voiture thermique mais en électrique. Il faut proposer des modèles équivalents et variés de la plus petite à la plus grande.
    Vouloir tout changer et proposer des minis voitures est une erreur, c’est très mauvais pour l’image car ça veut dire "regarder la mini voiture électrique, elle ne pourra jamais remplacer votre Renault espace" .

  • Par ffi (xxx.xxx.xxx.3) 31 août 2011 12:57
    ffi

    Effectivement, il faut penser à la synchronisation des temps de charge. Il faudrait prévoir un appareil qui la déclenche la nuit, au moment des heures creuses.

    C’est vrai que la puissance nécessaire peut augmenter beaucoup et le réseau électrique peut alors flancher. C’est l’inconvénient de travailler avec des moyennes annuelles. Le calcul est donc trompeur, en effet. Il faut calculer en puissance de crête (watt-crête). C’est de toute façon ce que fera EDF pour dimensionner ses installations : EDF se garde toujours une réserve de puissance pour éviter que le réseau ne disjoncte.

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