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Hydrogen – revised analysis

Responding to popular demand, I publish a revised graph showing the cost of hydrogen from electrolysis of water for different load factors, but based on the most recent information about the cost of alkaline electrolysers in large plants, as provided recently by NEL: USD 450/kWh as already mentioned recently.

Here you can see three zones: the zone of « free » surplus from solar and wind in Europe (but that would likely apply to Japan as well, and other countries with good but not very good Wind and solar resources); electricity is considered free but the occurrence are relatively unfrequent and I considered 500 to 1500 full load (equivalent) hours a year for the electrolysers; variable renewables in Europe, where solar and Wind combined are unlikely to exceed a capacity factor of about 50%, and the same in most favoured régions of the world.

This leads me to somewhat attenuate my previous prevention against the concept of manufacturing hydrogen from « surplus » variable renewables in countries with average resources. The cost may be found acceptable for some usages, in particular where procurement of other sources of clean hydrogen is not easy. However, it is unclear if some other ways of using this surplus electricity, including as a source of heat, would not prove economically preferable.

In any case the quantity issue remains: these surpluses will not likely suffice for all current and future, industrial and energetic, uses we have for hydrogen in a climate-friendly energy world. We will need more, much more, and I doubt all could be produced in these regions. Beyond « free » surpluses we would need to deploy many more wind farms and solar farms in addition to those that will be needed to provide the bulk of our grid electricit. And for what? For generating hydrogen at twice its cost in those sunnier and windier areas that have a low population density and very low local electricity demand.

Hydrogen is not easy to transport, and costly to store as a gas, so for most of its usages we would likely bound it to some other atoms to form a variety of energy carriers or fuels, with carbon atoms (methane, methanol, MCH, DME, alcools and hydrocarbons) or without, such as ammonia. And then, transport on land via pipelines, on seas with ships, would be relatively straightforward and represent a small increase in overall cost. Hence importing from best-resource low-demand areas would likely be a very valuable option for complementing local renewable resources in average-resource high-demand areas.

In any case, the economic case for clean hydrogen production vs. fossil fuel based hydrogen manufacturing looks better than previously thought. Except maybe in very cheap natural gas countries, renewable-based ammonia generation and possibly other commodities, including energy carriers, could prove a competitive option from now on, even with no carbon cost or consideration of capture and storage of carbon dioxide.

Le pouvoir n’est pas dans le gaz

Plus ça va et moins je crois au « power to gas » comme un bon moyen de stocker les énergies renouvelables éoliennes et solaires « excédentaires ». Les arguments sont connus: nous n’avons guère de moyens de stocker l’électricité en grands volumes et pour de longues durées, sans la transformer en composés chimiques faciles à conserver – par exemple en réutilisant les stockages dont nous disposons déjà pour le gaz naturel. En transformant l’électricité en pseudo- Continuer la lecture

Du temps de travail

Ma tribune sur le site de l’Obs, publiée le 8 février 17…

Poser aujourd’hui la raréfaction du travail comme un postulat, c’est faire fausse route : car c’est oublier que si des emplois disparaissent, d’autres vont émerger grâce aux innovations technologiques ; et c’est passer à côté du vrai défi, celui de la transformation du travail, liée en particulier à la révolution numérique », écrivent Gilles Savary, député de Gironde, et Christophe Caresche, député de Paris, en revendiquant leur « droit de retrait » après la victoire de Benoît Hamon à la primaire de la gauche.

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Regard sur les investissements énergétiques en 2015

L’AIE a donc publié le mois dernier son premier rapport sur les investissements énergétiques dans le monde. Evalués en termes financiers, les investissements 2015 dans les énergies renouvelables – 288 milliards de dollars des Etats-Unis, se situent au même niveau que ceux de 2011 – mais délivreront un bon tiers d’électricité renouvelables de plus, en année « moyenne » quelque 350 milliards de kilowattheures de plus.

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C’est la bonne nouvelle – une démonstration de la baisse des coûts des technologies renouvelables. La moins bonne nouvelle… c’est que ce n’est pas encore assez.

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Les renouvelables après la COP

Bon, l’AIE vient de l’annoncer: les émissions mondiales de CO2 liées à l’énergie sont restées en 2015 à peu près au même niveau qu’en 2014 et 2013 – à 32 milliards de tonnes. Et d’ajouter que « les données préliminaires suggèrent que les renouvelables ont joué un rôle critique », comptant « pour environ 90% de la production nouvelle d’électricité en 2015 ». En y regardant de plus près on voit que les renouvelables sont un facteur parmi d’autres… mais aussi que leurs perspectives se sont déjà améliorées avec la COP.

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Le solaire à moins de 5 US cents/kWh

Non, ce n’est pas pour demain – c’était hier, au Pérou, où l’on a publié les résultats du dernier appel d’offres, remporté haut la main, une fois encore, par Enel Greenpower: 144,5 MW, qui devraient fournir 415 GWh annuels, un sacrément bon facteur de capacité qui explique (en partie) le prix: 47,98 dollars US par mégawattheure. Une autre compagnie, Enersur, s’est vu adjuger un achat anuel de 108.4 GWh pour une centrale de 40 MW à un prix presque aussi bas, 48.5 $/MWh. Mais bon, avec 2800 kWh de soleil par mètre carré de Pérou (au sud), hein, c’est le Pérou! Deux fois plus qu’en Bavière, où on a déjà vu signer pour un kWh à un prix double. On progresse, mais on n’est pas – pas encore – à 5 centimes du kWh en Allemagne, ni même en France.

30 Novembre 2015 au Bourget: le triomphe de la raison

Près de 150 Chefs d’Etat et de Gouvernement demain au Bourget pour l’ouverture de la COP21: cet exploit de notre diplomatie est remarquable, à l’heure où le fanatisme et la déraison, les passions les plus irrationnelles ou les plus cyniques (ou les deux à la fois) désolent nos rues et envahissent nos esprits.

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Les éoliennes fonctionnent bien plus longtemps que « 23% du temps »

« En France, le solaire ne fonctionne que 14 % du temps, et l’éolien 23% », a déclaré Jean-Bernard Lévy aux Echos, en présentant les objectifs d’EDF à l’horizon 2030 – doubler la capacité installée française en énergies renouvelables. JB Lévy fait là allusion au « facteur de capacité », qui exprime la production électrique d’une installation en un nombre d’heures « équivalent pleine puissance » (en pourcent des 8760 heures d’une année) – une simplification sans doute, pour se faire facilement comprendre du plus grand nombre, malheureusement trompeuse.

A double titre: 1) la production réelle est répartie sur un bien plus grand nombre d’heures; 2) le facteur de capacité des éoliennes récentes est bien supérieur, même dans les régions modérément ventés, il atteint 35 ou 40%. C’est dû à leur grande hauteur de mat et surtout leurs longues pales par rapport à leur une capacité électrique. Voir par exemple les derniers modèles révélés à la conférence éolienne d’Husum, en Allemagne, avec des diamètres de rotor de 130 à 140 mètres pour des capacités de « seulement » 3,2 à 3,5 MW.

1+2: les éoliennes modernes produisent (plus ou moins, c’est entendu) les trois-quarts du temps, plutôt qu’un quart du temps… Le solaire, lui, ne peut dépasser ni même atteindre la moitié du temps, mais on peut aussi améliorer son facteur de capacité avec le suivi du soleil ou une orientation est-ouest des panneaux plutôt que sud, comme à Cestas.

Par ailleurs… Ceci vaut pour les éoliennes prises individuellement. Mais pour les éoliennes prises collectivement… eh bien, il y en a toujours qui fonctionnent. Et même avec une forte pénétration, on peut considérer en Europe un crédit de capacité d’encore 20%, c’est-à-dire qu’à tout moment, pour 5 GW de capacité installée, il y a bien 1 GW de disponible, selon l’étude d’EDF dont je parle ici (réalisée avec des facteurs de capacité faibles par rapport à ce qui se fait maintenant). Mais bon, les petits nouveaux à EDF ne peuvent pas connaître tout de suite tout ce que cette vaste maison produit.

« Tant que nous ne sommes pas capables de stocker l’énergie, nucléaire et renouvelables sont complémentaires », a conclu le patron d’EDF. Là encore, c’est beaucoup simplifier. EDF sait fort bien stocker l’énergie – pour quelques heures ou quelques jours, pas vraiment d’une saison à l’autre – dans ses stations de transfert d’énergie par pompage – 5 000 MW, et on peut en faire d’autres. Et surtout, le besoin réel de stockage est bien moins important qu’on ne le pense, et d’abord parce que la production renouvelable est mieux répartie dans le temps qu’on ne le croit – ou le dit.

Encore faudrait-il rémunérer correctement les bons profils de production. Les tarifs d’achat pour l’éolien et le photovoltaïque ont un plafond d’heures, au-delà duquel la rémunération tombe à 5 centimes du kilowattheure. La Commission de régulation de l’énergie a récemment proposé, si la ministre de l’Ecologie persiste à vouloir rehausser un peu la rémunération des installations PV de moyenne puissance, d’abaisser encore le plafond de la rémunération du PV en nombre d’heures, de 1500 à 1200 heures par an – exactement l’opposé de ce qu’il conviendrait de faire pour faciliter l’intégration des renouvelables dans le réseau.

Nagasaki

Pourquoi Nagasaki?
On connaît les termes du débat à propos d’Hiroshima. La thèse officielle, c’est qu’il s’agissait de faire plier le Japon et d’épargner la vie de milliers de soldats américains. Mais on sait que le Japon avait déjà offert sa capitulation. La thèse alternative, c’est qu’il s’agissait d’impressionner les Russes, notamment en Europe. Comme l’a écrit André Fontaine, ce n’était pas le dernier acte de la Seconde Guerre Mondiale, mais le premier acte de la Guerre Froide.
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Politique monétaire et transition énergétique

Au-delà du soutien à l’idée d’afficher clairement un corridor de prix pour le carbone, le rapport (en ligne sur cette même page des Echos) sur la mobilisation des financements pour le climat de Pascal Canfin et Alain Grandjean ouvre discrètement une brèche. C’est page 82 – hélas pas dans les « 10 propositions clés » de la page 14, lorsque les auteurs abordent le rôle – éventuel – de la politique monétaire face au dérèglement climatique. Oh, la proposition reste très modérée – qu’on en juge:
« Nous proposons que :
– Les banques centrales rendent compte dans leur rapport d’activité de l’évolution de la part relative des collatéraux “climat” dans leur bilan ;
– Des échanges officiels entre banques centrales puissent avoir lieu sur ce thème en listant les différents outils possibles ou déjà utilisées d’intervention. »
Néanmoins, c’est une indication de piste – celle qu’avec Alain Grandjean, Gael Giraud et Patrick Criqui nous suggérions déjà en 2011: que le système des banques centrales finance ou refinance la transition énergétique par voie de création monétaire. Depuis, la BCE a lancé son quantitative easing, mais faute d’être fléché vers l’investissement utile, il risque de ne servir qu’à gonfler les bulles spéculatives sur les actions ou l’immobilier.