Nous cessons de considérer l’électricité comme une simple marchandise. Il ne s’agit pas seulement de production et de consommation. Le comportement humain doit être pris en compte. Tenez compte de votre style de conduite. Considérez les moyens. Ensuite, pensez aux aléas du vent et de la météo.
Imaginez maintenant mélanger tout cela ensemble. Quel est le bilan ? Quand l’énergie éolienne produit-elle réellement de l’électricité ? Quand les conducteurs en ont-ils vraiment besoin ?
Si vous y réfléchissez bien, vous pourriez conclure que non.
Tu as raison. Au moins dans une certaine mesure. La réponse parfaite se trouve parmi de nombreuses variables. Il est possible, mais peu probable, qu’un jour la réponse soit oui.
Problèmes de changement de culture
Le problème des éoliennes n’est plus un problème d’offre et de demande. Il s’agit plutôt de changements sociaux et culturels dans les habitudes et les modes de pensée.
Passer de miles par gallon à kilowattheures par mile, c’est bien plus que simplement mettre une batterie à la place d’un réservoir de carburant. Il s’agit de changer vos habitudes de conduite. Ceci est lié aux habitudes de voyage. Même notre façon de concevoir le travail et les déplacements domicile-travail évolue.
Mais même si ces traditions culturelles changent, il y aura toujours une pénurie d’énergie éolienne.
Bien entendu, vous pouvez également produire l’électricité dont vous avez besoin. Mais seulement s’il y a suffisamment de parcs éoliens. Seulement s’il y avait suffisamment de moyens de répartir le pouvoir. Et si, et si, et si.
Le vent est un être inconstant. Malgré les techniques modernes de prévision, elle est saisonnière. Cela dépend de la tempête. Cela change et change. Bien plus que le comportement humain.
Un portefeuille, pas une panacée
L’énergie éolienne pour les voitures pourrait faire partie du mix de sources d’énergie alternatives. Cette combinaison pourrait un jour remplacer les centrales électriques traditionnelles au charbon, au gaz naturel et au pétrole.
Découvrez pourquoi l’énergie éolienne n’alimente pas le parc automobile du pays. Mais il peut constituer un outil dans une boîte à outils énergétique plus vaste. Cette boîte à outils attend de faire des États-Unis un pays plus vert et plus économe en énergie.
Le vent est imprévisible
Bien avant que le terme « réchauffement climatique » ne devienne un terme courant, Stephen Connors, professeur au Massachusetts Institute of Technology, suivait l’intersection des énergies alternatives et de la production d’électricité conventionnelle. Ses conclusions sur l’utilisation des voitures électriques dans le pays sont mitigées. Cela n’a rien à voir avec la géographie. Il était temps.
Les gens se demandent d’où viennent les électrons. Ils devraient demander quand la voiture en a besoin.
“L’un des gros problèmes des voitures électriques est que les gens veulent les recharger la nuit”, a déclaré Connors. Cette pratique correspond parfaitement aux caractéristiques des infrastructures réseau traditionnelles. Aux États-Unis, la majeure partie de l’électricité provient encore de turbines à vapeur qui brûlent du gaz naturel, du charbon et du pétrole. Ces plantes n’aiment pas rester les bras croisés. C’est inefficace. Alors ils ont continué à tourner toute la nuit. Cela crée un énorme surplus d’électricité bon marché lorsque la demande est la plus faible. Sauf si vous possédez une voiture électrique et que vous rechargez à 2 heures du matin. Ensuite, cet excédent constitue votre remise.
L’énergie éolienne ne se soucie pas de votre emploi du temps ou de l’horloge de votre pays. Il se soucie des conditions météorologiques. Ceux-ci ne peuvent être prédits que dans une certaine mesure. Et ils correspondent rarement au comportement humain.
“Il existe un énorme décalage entre la manière dont les voitures électriques sont chargées et la disponibilité de l’énergie éolienne”, a déclaré Connors.
Les saisons ne correspondent pas
Il n’y a pas toujours de vent. C’est cyclique. Les vents les plus forts frappent pendant les mois d’hiver. Mais nos habitudes de recharge ne changent pas au fil des saisons. Nous nous connectons de la même manière en juillet qu’en janvier.
Il existe des variations quotidiennes dans ces tendances saisonnières. Ceux-ci varient selon les régions. Le vent de pointe d’un État peut être une accalmie dans un autre. Ces tendances directes déterminent la quantité réelle d’énergie produite. L’éolien peut compléter le réseau. Nous ne pouvons pas être le seul fournisseur de véhicules électriques dans tout le pays.
“Cette composante saisonnière ne répond pas aux besoins actuellement”, a déclaré Connors.
L’énergie éolienne à elle seule peut-elle alimenter les voitures électriques ?
Si vous regardez les données, la réponse est non. L’infrastructure du réseau électrique américain est conçue pour l’électricité de base, c’est-à-dire une énergie stable et prévisible. Le vent est intermittent. La technologie de stockage d’énergie est encore en développement, mais les énormes quantités d’énergie nécessaires pour recharger des millions de voitures la nuit, lorsque le vent est calme, créent une pénurie.
Les réseaux électriques ont besoin de bien plus que du vent. Il faut un mélange. Les centrales électriques au gaz naturel peuvent augmenter leur production d’électricité lorsque le vent s’arrête. L’hydroélectricité pourrait combler cette lacune. Bien que l’énergie solaire soit utile le jour, elle ne résout pas le problème de la recharge la nuit.
Le point de vue de Connors est simple. Nous essayons d’installer une broche carrée (saisonnière, selon météo) dans un trou rond (24h/24 et 7j/7, nécessite une recharge de nuit).
D’où vient l’énergie ?
Le lieu compte moins que le timing. Les parcs éoliens du Texas pourraient produire un excédent d’électricité en mars. Mais si cette énergie ne peut être stockée ou transportée quand et où elle est nécessaire, elle est gaspillée. Le réseau est un exercice d’équilibre. Actuellement, la balance penche trop en faveur des sources traditionnelles qui fonctionnent 24h/24 et 7j/7.
Le vent fait partie de la solution. Ce n’est pas toute la solution.
De quelle quantité de vent avons-nous réellement besoin ?
Le remplacement complet de la production électrique traditionnelle nécessite des solutions de stockage qui n’existent pas encore à grande échelle. Les batteries s’améliorent. Des centrales hydroélectriques à pompage-turbinage existent, mais elles sont géographiquement limitées. En l’absence d’une grande capacité de stockage, l’énergie éolienne reste une source d’énergie supplémentaire.
Le déséquilibre entre la production et la consommation d’électricité constitue un problème majeur. Les voitures électriques sont rechargées la nuit. C’est souvent en hiver que le vent souffle le plus fort. Les journées d’été sont calmes. La grille
Pourquoi le vent ne peut-il pas à lui seul faire bouger l’Amérique ?
La conversion de la flotte nationale à l’énergie éolienne propre relève davantage d’un exercice théorique hypothétique que d’un plan logistique. Le premier obstacle ? Toute la flotte devrait être électrique. Même les leaders de l’industrie comme Connors se demandent si ce changement sera pleinement réalisé d’ici 2050.
Mais supposons que cela se produise. Les chiffres ne mentent pas.
Les données actuelles montrent que les Américains utilisent 400 millions de gallons d’essence lors de leurs déplacements quotidiens. Pour atteindre cette autonomie, les véhicules électriques modernes nécessitent environ 40 kilowattheures (kWh) d’énergie. Ceci est basé sur une moyenne prudente de 15 miles par gallon. Le relief, l’aérodynamisme et le poids sont ignorés. L’ampleur du problème est encore claire.
Pour remplacer une journée d’essence, les producteurs devraient produire 16 000 milliards de kilowattheures d’électricité par jour. C’est un chiffre astronomique.
Regardez-le par conducteur. Les véhicules consomment environ 500 gallons par an. À 40 kWh par gallon, cela équivaut à 20 000 kWh par an. Cela couvre 10 000 miles de trajet domicile-travail. En 2006, il y avait 251 millions de véhicules de tourisme sur les routes américaines. Ajoutez cela et vous obtenez une demande totale incroyable.
Cependant, en 2007, la production totale d’électricité aux États-Unis dépassait les 4 000 milliards de mégawattheures. Un mégawattheure correspond à 1 000 kilowattheures, l’offre totale est donc importante. Mais ce n’est pas uniquement une question de vent. Tout n’est pas renouvelable.
La conclusion est inévitable. Les éoliennes ne peuvent à elles seules fournir de l’électricité aux véhicules électriques du pays. Pour combler cette lacune, le réseau électrique doit inclure les énergies renouvelables.
La place de l’éolien dans le mix énergétique
Alors, si le vent ne peut pas le faire tout seul, que fait-il réellement ? Cela fonctionne comme un ajout à la charge de base plutôt que comme une solution autonome.
Les parcs éoliens fonctionnent mieux dans les zones où le flux d’air est stable et rapide. Le Midwest et le Texas sont les meilleurs endroits. Mais le vent est intermittent. Lorsque le vent cesse, la voiture arrête également de charger.
C’est pourquoi le stockage sur réseau et les systèmes hybrides renouvelables sont importants. L’énergie éolienne doit être en équilibre avec l’énergie solaire, hydraulique ou géothermique. Sans cette diversité, le réseau électrique devient instable lors de vents calmes.
La technologie des voitures électriques est en constante évolution. La densité de la batterie continue d’augmenter. L’infrastructure de recharge se développe. Cependant, la source d’énergie est importante. S’appuyer uniquement sur l’énergie éolienne ignore la réalité de la cohérence de la production énergétique.
L’avenir durable de l’industrie automobile ne sera pas assuré par des solutions miracles. Il est issu d’un réseau énergétique complexe et interconnecté. Le vent est un fil conducteur essentiel de cette toile. Ce n’est pas toute la tapisserie.
Les changements saisonniers sont importants. Cependant, l’éolien reste une source d’énergie propre et renouvelable et il n’est pas nécessaire d’attendre les permis.
Il existe deux principaux types de turbines. L’axe horizontal ressemble à une hélice géante. Ils dominent les publicités. Les turbines à axe vertical sont différentes. Ils ressemblent à des sculptures modernes. Ou un batteur à œufs géant coincé dans un champ.
Les deux modèles utilisent des profils aérodynamiques modifiés. Le vent soufflait contre eux. Cela devient une force motrice. La turbine tourne. Produit de l’électricité.
Cette énergie peut soit compléter le réseau électrique plus vaste, soit être captée et stockée.
Il y a un étrange avantage à ce calcul. Ce n’est pas linéaire. Lorsque la production électrique est linéaire, un tour de générateur produit un kilowattheure. Mais l’énergie éolienne peut atteindre la troisième puissance. Avec suffisamment d’énergie éolienne, il peut produire 3 kilowattheures d’énergie en un seul tour. C’est une relation cubique. Plus de vitesse, exponentiellement plus de puissance.
Malgré ces avantages physiques, les parcs éoliens ne suffisent toujours pas. Le nombre de banques est encore relativement faible.
Stephen Connors, chercheur en énergie au MIT, estime que l’énergie éolienne n’est qu’une pièce supplémentaire du puzzle. Il ne s’attend pas à ce qu’il puisse gérer seul des charges lourdes. Ce plan comprend un package beaucoup plus important. Géothermie. Hydro. Solaire. Biomasse.
L’énergie nucléaire est également souvent ajoutée à cette liste. Sans carbone. Correspond au profil.
Cette combinaison énergétique doit se développer avec les autres. voiture électrique. Et la technologie qui le supporte. Surtout les réseaux « intelligents ». Ce réseau détourne le surplus d’électricité. Obtenez de l’énergie là où vous en avez le plus besoin. Les calculs de la demande en temps réel guident ces changements.
Mais quand les voitures rattraperont-elles vraiment leur retard ?
Connors se tourne vers 2050. Au moins, c’est vrai. C’est son terme pour un monde idéal. C’est sa définition d’un monde idéal. Les réglementations gouvernementales sont cohérentes. La politique fonctionne. L’opinion publique change en même temps. Le voyage vers la terre promise s’est bien déroulé.
« Cela arrive rarement », dit-il.
Les hybrides sont une bonne étude de cas. La Toyota Prius est entrée sur le marché américain il y a environ 10 ans. Il s’agit de la première option commercialement viable. Aujourd’hui, plus de dix ans plus tard, ils deviennent une option automobile courante.
Le parc automobile se renouvelle lentement. Il faudra 15 à 20 ans avant que la Chine abandonne complètement l’utilisation des anciens modèles. Remplacez-le par un nouveau. Les véhicules électriques ne sont pas encore commercialement viables ni pleinement acceptés.
2050 est la date idéale. Peu probable.
À l’heure actuelle, le vent déplacera plus d’arbres que de voitures. Mais cela pourrait changer. Dans un futur lointain.
Pour plus d’informations sur les énergies renouvelables, suivez les liens sur la page suivante.
Informations détaillées
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Plus de liens intéressants
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Association américaine de l’énergie éolienne
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Département américain de l’énergie
-
Administration américaine d’information sur l’énergie
Sources
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Association américaine de l’énergie éolienne. (23 juin 2010)http://www.awea.org/
-
Connors, Stephen. Professeur au MIT. Entretien personnel. Réalisé le 19 novembre 2009.
-
Département américain de l’énergie. (23 juin 2010)http://www.energy.gov/
-
Administration américaine d’information sur l’énergie. (23 juin 2010)http://www.eia.doe.gov/
