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Etats-Unis: 58% des énergies primaires consommées en 2009 sont partis en chaleur inutile

Écrit par

Raymond Bonnaterre

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Le Lawrence Livermore Laboratory vient de publier la flow-chart des consommations internes et des utilisations d’énergie primaire aux États-Unis en 2009. Il ressort clairement de cette publication que le gaspillage constitue toujours la principale ressource potentielle d’économies d’énergie de cette grande nation (FIG.).

US-Energy-flow-2009
En effet, outre l’intérêt de cette représentation des diverses formes d’énergies primaires consommées à l’entrée, les rendements énergétiques des phases de transformation en électricité ou d’utilisation sont illustrés. Il ressort que sur une consommation totale de 94,6 quadrillons de BTU (1QBTU = 293 TWh thermiques), 40 QBTU seulement participent à l’activité économique du pays (lignes gris-foncé du diagramme). Les autres 55 QBTU (lignes gris-clair sur le diagramme), représentant 58% du total, sont partis en chaleur lors des processus de conversion et d’utilisation.

La principale perte provient de la production et de la distribution d’électricité qui avec 26 QBTU de pertes (le quart de la totalité de l’énergie mise en œuvre), affiche un rendement global de 32% énergies éolienne et photovoltaïques comprises. L’autre poste est bien sûr celui des transports qui avec 20 QBTU de pertes affiche un rendement global de 25%. 

Ces chiffres clés permettent de comprendre pourquoi les progrès trop lents accomplis dans l’amélioration des rendements énergétiques des processus doivent être accélérés. La reconstruction de centrales électriques modernes à cycles combinés, la reconstruction des réseaux de distribution d’électricité, seraient bien plus utiles à cette nation que toutes les éoliennes dont le communiqué s’enorgueillit. Bien sûr cette remarque est aussi vraie pour l’Europe de l’énergie.

Une consolation les rendements énergétiques dans les transports vont faire de gros progrès avec les véhicules modernes qui vont être proposés par les constructeurs. Une augmentation des prix des carburants à la pompe irait dans le bon sens pour accélérer le phénomène.

LIRE le communiqué sur ce sujet.

Le 25 Août 2010

Commentaires

11 réponses à “Etats-Unis: 58% des énergies primaires consommées en 2009 sont partis en chaleur inutile”

  1. Avatar de Piotr
    Piotr

    Bien d’accord et d’ailleurs Obama a ici la possibilité d’une politique de grands travaux bien plus utile que les subventions à l’immobilier.
    Une chose me chiffone toutefois : il y a des pertes d’énergies sur les réseaux électrique du fait du transport sur de longues distances de l’électricité. N’est-il pas utile de considérer une production mieux répartie et plus décentralisée et donc comprenant des éoliennes afin de réduire au mieux les pertes d’énergies sur les réseaux ? Y-a-t-il des progrès prévus sur l’isolation des conduits électriques des réseaux ? Ce que l’on appelle « grille intelligente » va-t-il tenir compte de tous ces facteurs afin de trouver un optimum ?

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  2. Avatar de Ray
    Ray

    Piotr, les Etats-Unis rencontrent un problème majeur avec l’éolien: leur gisement principal d’énergie éolienne situé à l’est des Montagnes Rocheuses est très éloigné des grands lieux de consommations qui sont à l’Est et à l’Ouest du continent. Il faudrait donc investir massivement dans les connexions à longues distances, de types HVDC. Mais qui va investir dans un réseau offrant un pay-back en plusieurs décennies? Nobody. On n’est pas en Chine.
    Les « smart-grid » sont un des éléments du puzzle. Pour l’instant les compteurs communicants permettent de faire du relevé de conso à distance…ça ne va pas très loin. Plus tard on incitera le consommateur à s’effacer en période de pointe par des tarifications modulées. Mais on n’arrivera à la smart-grid réellement efficace que si l’utilisateur sait lui-même générer et stocker son courant…dans plusieurs décennies.

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  3. Avatar de harold
    harold

    Il y a avait un article intéressant dans le Monde diplomatique Juin ou juillet.
    :
    Ça disait: le problème de l’efficience énergétiques et des économies d’énergie, c’est qu’elles entraînent « un effet rebond » . Économies d’énergie = facture allégée = plus grosse voiture ou plus gros frigo etc. mêmes si ils sont optimisés par d’innombrables technologies. Ou encore: Économies d’énergie = dépenses de consommation supplémentaires = total d’énergie par personne le même au final.
    La production d’énergie renouvelable, elle, n’entraîne pas d’effet rebond.
    Cela dit, si on parle d’indépendance énergétique de l’Europe et de maintient à l’avenir du pouvoir d’achat des plus pauvres, alors oui, ces économies d’énergie devraient être obligatoires.

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  4. Avatar de Marvin
    Marvin

    Bonjour,
    Tout d’abord, ce graphe, en français, s’appelle un Diagramme de Sankey, et est un outil inestimable pour illustrer n’importe quel process.
    Le rendement de la production électrique est de 31%, soit 3.16 kWh primaire par kWhel, à comparer à nos 2.58.
    Enfin, les smartmeters sont quand même la face cachée de l’iceberg du déploiement des smartgrids, puisqu’ils permettent de piloter (prédire) la charge des centrales de manière beaucoup plus fine grâce à une connaissance bien meilleure des consommations. De la même façon au niveau de la régulation du réseau, l’intelligence induite permet de hausser l’efficacité de la distribution.
    Mais on est d’accord sur deux points:
    1/ le 1er pb est la production grâce à des centrales obsolètes à charbon. Le contenu CO2 n’est malheuruesement pas présent sur l’infographie.
    2/ la plus grande attente en matière de diminution des rejets de CO2 et de réduction des pointes de consommation se situe bien dans l’effacement de consommation de l’utilisateur final, encore appelé le « demand response »

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  5. Avatar de Ray
    Ray

    Harold, l’effet rebond est pour les pays développés de l’OCDE, un phénomène du siècle dernier. Les consommateurs ne veulent plus consommer toujours plus d’énergie maintenant. Une preuve, il n’y a plus de corrélation entre PIB et consommation de pétrole. Ce qui va être smart sera de posséder un véhicule hybride pour les grands trajets et une voiture électrique pour la ville. Le gros 4X4 pollueur et chromé c’était au siècle dernier.
    L’embêtant de ces théories pseudo économiques c’est qu’on nous les balance alors qu’elles sont déjà fausses. En 1950 l’effet rebond existait, en 2010 il s’applique sûrement en Chine ou en Inde mais plus du tout dans les grands pays développés.
    C’est toute la complexité de la compréhension des équations énergétique que de comprendre que les besoins évoluent et que la consommation d’énergie des pays OCDE est maintenant stable ou décroissante en raison de l’amélioration de l’efficacité énergétique des processus qui est demandée par le consommateur et promue par les équipes Marketing.
    Le crossover Peugeot 3008 hybrid, véhicule haut de gamme annoncé, ne consommera que 3,8 litres aux cent kilomètres et émettra 99 grammes de CO2 par km. Ce n’est pas un hasard.
    Quand au frigo, si tu en achètes un plus gros, tu verras qu’il consomme moins d’énergie que le plus petit que tu vas mettre au rancard.
    Dans les pays modernes et saturés de biens, l’intensité énergétique (énergie par euro ou dollar de PIB) décroît plus vite que ne croît le PIB. C’est l’inverse de l’effet rebond.
    VOIR par exemple:
    http://epp.eurostat.ec.europa.eu/cache/ITY_OFFPUB/KS-SF-10-043/EN/KS-SF-10-043-EN.PDF

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  6. Avatar de Piotr
    Piotr

    « Mais qui va investir dans un réseau offrant un pay-back en plusieurs décennies?  »
    L’état fédéral s’il existe encore dans quelques années mais diriger la production de milliers d’éoliennes vers un ou 2 gros tuyaux me semble absurde.
    Harold : a mon avis, vu les hausses des factures d’électricité probables, les économies d’énergies ne donneront pas de pouvoir d’achat supplémentaire et d’effet rebond

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  7. Avatar de Ray
    Ray

    Sankiou Marvin. Mais où sont donc ces merveilleuses smart grids dont vous nous vantez les charmes? Ne sont-elles pas encore sur de simples présentations d’un futur radieux…mais restant à construire?

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  8. Avatar de Marvin
    Marvin

    ioure ouelcome Ray.
    Je n’ai jamais dit que ces smartgrids existent déjà! (d’ailleurss je préfère dire le smartgrid, grid signifiant plutôt réseau que grille)
    Ce que je voulais dire, c’est que l’implantation des smartmeters ne permet effectivement pas d’amélioration de l’efficacité du transport, mais que lié à la modernisation GENERALE des équipements de distribution, alors oui.
    Enfin elle est une condition sine qua non de:
    -l’effacement diffus efficace de pointe
    -la production d’électricité décentralisée « généralisée ».
    Enfin, quand aux solutions de stockage de l’électricité, si la voiture électrique plugin se diffuse comme vous le pensez, alors les batteries sont toutes trouvées…

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  9. Avatar de Marvin
    Marvin

    Dernier commentaire, après j’arrête de vous embêter!
    N’oubliez pas que la loi française prévoit qu’en 2020, les bâtiments neufs produiront plus d’énergie qu’ils n’en consomment !
    Alors on peut en penser ce qu’on veut, mais le futur se fait soudainement très très proche, et il n’est pas à mon sens, présomptueux, de penser en terme de  » dans quelques années » plutôt que « plusieurs décennies »

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  10. Avatar de Jef
    Jef

    Une remarque général sur le diagramme de Sankey et l’idée de l’article qu’il y a un « gisement d’économie d’énergie » : la limite entre « usage utile d’énergie » et « gaspillage » est toujours arbitraire.
    Entre autreLe rendement de la production électrique est de 31%, soit 3.16 kWh primaire par kWhel, à comparer à nos 2.58. Par exemple, je dirai que les pertes dûes à la production sont inévitable. 70% d’énergie perdu pour une vieille centrale, 50% pour une très moderne…c’est ainsi.
    Par contre, le secteur résidentiel peut réduire sa consommation de chauffage, considérée ici entièrement « utile », via une meilleure isolation thermique.
    —————
    « Le rendement de la production électrique est de 31%, soit 3.16 kWh primaire par kWhel, à comparer à nos 2.58. »
    Le 2,58 qu’on utilise pour certains calculs réglementaires en France a été défini de manière « conventionnelle », sans rapport avec ce qu’on peut calculer à partir d’élement de la réalité physique.
    Suivant T.Salomon, on obtient en France aussi, un rapport de l’ordre de 3,3 entre énergie primaire et énergie électrique qu’on retrouve aux compteurs des usagers.
    Le coefficient 2,58 pour les calculs ne me semble néanmoins pas trop criticable. Il est bien plus défavorable que 1, qui aurait été une porte grande ouverte pour le chauffage électrique pour les constructions neuves.
    à l’époque où fut décidé ce 2,58, certains défenseurs du nucléaire avait bataillé (en vain) avoir 1, aux motifs que :
    -le chauffage électrique, c’est du chauffage nuclaire (ce qui me semble tout à fait contestable)
    -avec la production nucléaire, y’a pas d’effet de serre
    – l’énergie primaire d’une centrale nucléaire est forcément perdue au deux tiers. On ne peut pas faire des petites chaudières nucléaires qui alimente en chaleur les maisons, et généralement les rejets de chaleur des centrales sont trop peu chaudes, et les centrale trop éloignés des villes, pour pouvoir faire de la cognération (aussi pour la question de limitation de température de source chaude, avec pour but de réduire les risques d’accident majeure, le rendement travail/chaleur des centrales nucléaires et légèrement inférieur à celle des centrales à charbon). Donc on peut négliger ces pertes fatales des 2/3 de l’énergie de l’uranium; elles comptent pour du beurre (d’autant plus qu’elle ne sont pas source d’effet de serre). D’où rendement de conversion énergie pirmaire/finale proposée à 1.
    Heuresement, comme on a dit, il n’en fut rien. Et il est heureux que les 2,58 des calculs conventionnels se rappochent plus des 3,3 de la « réalité » physique que du 1 voulu par des nucléophiles.

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  11. Avatar de Ray
    Ray

    Jef, passer de 32% de rendement énergétique à quelque chose autour de 50% dans la conversion d’énergie primaire en électricité, transport compris, est tout l’enjeu de ce début du 21ème siècle. Ce serait une progression de plus de 50% dans l’efficacité énergétique. Les technologies existent…mais les capitaux à investir ne sont pas là, les diverses formes d’énergies primaires n’étant pas encore assez dispendieuses. La baisse des cours du gaz naturel aux États-Unis, abandonnés par la spéculation devant l’ampleur de la révision de la ressource accessible, constitue cependant une opportunité pour voir apparaître de plus-en-plus de centrales à cycles combinés dont les rendements frisent les 60%.
    En Europe, la disponibilité de GNL libéré par une moindre demande américaine, devrait également militer pour une extension de ce types de centrales. L’existence de nouveaux méthaniers équipés de moyens de regazéification à bord ouvre une opportunité de réduction des investissements nécessaires. Le gaz naturel sera la source principale d’énergie primaire durant ce siècle.
    http:http://www.leblogenergie.com/2009/10/autour-de-ge-energy-dannoncer-une-nouvelle-turbine-%C3%A0-gaz-de-nouvelle-g%C3%A9n%C3%A9ration.html

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