Par suite de l’usage devenu courant dans la Presse et les médias de l’unité d’énergie “ménage”, voyons ce qu’elle comporte et quelles conséquences en calculer.
Données
D’après Romande énergie (Déclics), par “ménage” on entend une famille de deux adultes et deux enfants, qui consomme ~ 4’500 KWh/an.
Le facteur de charges (production totale en KWh / puissance nominale) de panneaux photovoltaïques (PV) est estimé à ~ 1’100 heures par année normalement ensoleillée sur le plateau suisse.
L’année comporte 8’760 heures.
Traduite en termes de puissance électrique moyenne consommée par un ménage, on trouve 4’500’000 [Wh] / 8’760 [h] = 514 W
La densité massique d’énergie d’accumulateurs Li-Ion est de 100 à 265 Wh/kg; ce qui signifie qu’il faut au moins ~ 4 Kg à 10 Kg pour 1 KWh.
Production de PV pour un ménage, avec accumulation (calculs de moyennes et d’ordres de grandeur).
Alimentation du ménage directe pendant les heures de production: 565 KWh (1’100 [heures] * 0.514 [Kw]) .
Alimentation du ménage par accumulateurs hors des heures de production: 3’935 KWh ( 4’500 – 565 ).
Accumulation (électricité à produire par des PV et en tenant compte de pertes de 25%): 5’247 KWh ( 3’935 * 4/3 ).
Total à produire par des PV (alimentation directe + accumulation): 5’812 KWh (565 + 5’247 ).
Puissance moyenne nécessaire des PV: 5.28 KW ( 5’812 [KWh] / 1’100 [h] ), ce qui est aussi la puissance que doit pouvoir absorber l’accumulateur. Avec des PV produisant 150 Wc/m2, il en faudrait donc au moins 35 m2.
Masse estimée de l’accumulateur; on suppose qu’on va devoir faire face à une alimentation par accumulateur continue sur 6 mois ( la moitié de l’année ), où la production solaire est négligeable (donc la recharge de l’accumulateur aussi); à fournir par accumulateur 2’250 KWh, soit au moins ~ 9’000 Kg en technique Li-ion …
Conséquences
Dans les annonces de presse ou de médias, on remarque qu’il y a confusion entre consommation et production; or ce n’est pas la même chose de décrire le nombre de ménages alimentés par une installation de production pilotable (barrage, rivière) ou en ruban plutôt (nucléaire, charbon, gaz ou pétrole) – ou une installation de production intermittente (PV ou éoliennes).
Illustration: une installation de PV dépourvue d’accumulateurs, pour ne pas gaspiller le courant, va devoir alimenter ~ 8 ménages pendant 1’100 heures/an (et non pas 4’500 KWh pour un seul ménage pendant 8’760 heures !) … Au distributeur d’électricité alimentant ces ~ 8 ménages de se débrouiller avec l’électricité qu’il aurait en trop sur ces 1’100 heures aléatoires de soleil et avec l’obligation de les alimenter pendant les aléatoires 7’660 ( 8’760 – 1’100 ) heures sans soleil …
Conclusions
A l’échelle nationale, pour les millions de ménages de la Suisse, la masse d’accumulateurs nécessaires (ou d’eau dans les barrages et les rivières) n’est matériellement pas accessible; le remplacement du nucléaire par des sources d’électricité renouvelables intermittentes, PV ou éoliennes, n’est donc en 2017 et pour des décennies techniquement pas faisable: le même problème surgit avec toutes les sortes d’énergies renouvelables disponibles en quantités en Suisse; c’est ainsi qu’est programmé l’échec de la stratégie énergétique fédérale SE2050. Le but premier de la loi LEne soumise au vote le 21 mai étant inatteignable, on ne peut que répondre NON …
Bibliographie
Quelles sont les sources de consommation d’un ménage en Suisse?
Illustration à échelle nationale 10 d’un échec de transition énergétique se produisant actuellement: Transition énergétique : le « cas » allemand en 3 graphiques
Calculs décrivant le remplacement de la plus petite de nos centrales nucléaires; voir le complément d’article en fin de: Remplacer Mühleberg nucléaire ? Exclu ! →
Calculs décrivant l’accumulateur capable de restituer 1 TWh L’optimisme irréaliste de Madame Leuthard
André Bovay-Rohr, Colombier-sur-Morges, le 15 mai 2017