Qu'est ce que l'énergie ? Physiquement, on peut répondre que l'énergie est de même nature que le travail effectué par une force qui déplace une masse. Par extension, l'énergie provient de sources diverses (force mécanique, chaleur, électricité, rayonnement, etc ) dont l'activité se traduit par l'exécution d'un travail. Des travaux peuvent donc être exécutés à partir de sources énergétiques (sources fossiles telles que charbon pétrole et gaz, nucléaire, énergies renouvelables, etc).
Les énergies renouvelables
Ce sont des énergies propres, qualité indispensable dans la lutte contre le réchauffement climatique. A l'inverse du fossile dont la durée de vie est limitée par l'épuisement des stocks terrestres (et l'on peut y inclure le nucléaire), les énergies renouvelables dont la source est l'énergie solaire sont illimitée et il n'y a plus de doute sur l'indépendance énergétique.
Pour la plupart de nos applications, le traitement local à l'échelle de la demande est applicable. Le bénéfice est important: plus de grosses Centrales, plus de réseau de distribution, moins de pertes en ligne, une gestion simplifiée. Une autre qualité des énergies renouvelables est leur mixité. Il est possible d'exploiter sur un même site de l'éolien et du solaire et même de la biomasse, l'un compensant les manques de l'autre. Il apparaît enfin que les énergie renouvelables et en particulier les éoliennes du fait de leur conception se prêteraient bien à des possibilités de stockage (batteries, hydraulique, air comprimé, hydrogène par électrolyse).
Divers inconvénients sont à surmonter:
- Le prix à payer s'avère élevé (1 réacteur nucléaire = 1690 grandes éoliennes de 3MW).
- Leur fonctionnement est souvent discontinu (facteur de charge de 20% pour l'éolien, de plus de 50% pour le solaire, à comparer avec les 70% à 80% pour le nucléaire). Une puissance continue de soutien est nécessaire pour stabiliser les réseaux de distribution.
- Le stockage d'énergie est limité et poserait problème en cas de surcharge de consommation.
- La mise en oeuvre nécessite de gros travaux et un long délai (20 ans pour obtenir une puissance de substitution valable)
Leur classement:
Les EnRt
- énergie traditionnelle: bois de feu (au noir), déchets végétaux et animaux
- énergie commerciale: bois de chauffage commercialisé, déchets urbains et industriels, géothermie valorisée sous forme de chaleur, solaire thermique actif, résidus de bois et de récoltes, biogaz, biocarburants et pompes à chaleur.
Les EnRé
Classées dans la production d'électricité
- énergie commerciale: hydraulique, éolien, solaire, photovoltaïque et géothermie haute enthalpie, applications biomasse.
L'ENERGIE MONDIALE - UNITES
Le Système d'unités International (SI) remplace l'ancien système MKS:
7 x unités de base:
Longueur
Unité: mètre (m)
Masse
Unité: kilogramme (kg)
Temps
Unité: seconde (s)
Intensité de courant
Unité: ampère (A)
Température
Unité: kelvin (K)
Quantité de matière
Unité: mole (mol)
Intensité lumineuse
Unité: candela (cd)
Unités dérivées
Certaines découlent directement des unités de base. Les autres découlent de lois physiques.
Exemples:
Force
Unité: newton (N) Correspondance: 1 kilogrammeforce = 9,81 newton
Note: Le poids d'un objet est la force qui agit sur sa masse dans un champ de pesanteur. Sur terre le poids d'une masse de 1 Kg est de 9,81 newton = 1 kilogrammeforce (indication criticable de la balance: 1 Kg)
Energie
Unité (travail ou chaleur): joule (j)
multiples de 1000: kilojoule (Kj), mégajoule (Mj), gigajoule (Gj)
Puissance
Unité: watt (w)
multiples de 1000: kilowatt (Kw), mégawatt Mw, gigawatt (Gw)
Correspondances:
1 watt = 1 joule/seconde
1 kilowattheure = 1000 x 3600 joules = 3,6 x 10puissance6 joules
Quantité de chaleur
Unité: calorie (c)
multiple de 1000: kilocalorie (Kc)
Correspondances:
La relation physique W(énergie en calories)= JxQ(énergie en joules) où J=4,1855 fournit les résultats suivants:
1 calorie=4,1855 joule
1 calorie/heure=0,0012 watt
Unités spécifiques
Les sources d'énergie sont tellement variées que des unités bien spécifiques leur ont été attribuées.
Pétrole
tonne d'équivalent pétrole (tep)
multiple de 1 million: mégatep (Mtep)
multiple de 1 milliard: gigatep (Gtep)
Gaz
m3 de gaz
Electricité
wattheure (wh)
multiples de 1000: kilowattheure (Kwh), mégawattheure (Mwh), gigawattheure (Gwh), terawattheure (Twh)
Facteurs d'équivalence
La difficulté commence à l'application de facteurs d'équivalence entre ces unités se rapportant à des domaines très différents.
Les principaux facteurs d'équivalence communément admis sont:
Source: Observatoire de l'Énergie:
(cliquer pour agrandir le tableau)
Une exception pour le nucléaire qui produit de la chaleur avant de produire de l'électricité, et le facteur d'équivalence en tep utilisé pour le calcul de l'énergie primaire fournie est alors: 1 Twh = 0,26 Mtep (au lieu de 0,086 Mtep pour le fossile et les énergies renouvelables)
Source Wikipédia: Le baril (symbole bl ou bbl) est une unité de mesure surtout utilisée de nos jours pour le pétrole brut et ses dérivés. Un baril de pétrole équivaut à 42 gallons américains, soit environ 35 gallons impériaux ou 159 litres.
Source Wikipédia: Le baril (symbole bl ou bbl) est une unité de mesure surtout utilisée de nos jours pour le pétrole brut et ses dérivés. Un baril de pétrole équivaut à 42 gallons américains, soit environ 35 gallons impériaux ou 159 litres.
Energie primaire
L'énergie primaire est l'énergie globale prise sur la nature pour exécuter un processus. Elle est calculable en appliquant à la consommation finale l'inverse du produit des rendements des différentes parties du processus (capteurs, convertisseurs, transports en ligne).
Cependant pour les mix électriques, on applique par convention en France le facteur 2,58 à la consommation finale (2,5 ailleurs en Europe). Avec le progrès, ce facteur tend vers 3.
L'énergie primaire permet de comparer les performances de divers processus.
Elle est la base des statistiques de l'INSEE. En effet, sur le plan national, les disponibilité énergétiques sont les productions d'énergie primaire, les importations et exportations énergétiques, les variations de stock et les soutes maritimes et aériennes.
Le taux d'indépendance énergétique national est le rapport entre la production d'énergie primaire et le total des disponibilités. Il était en 2016 égal à 54,2%.
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