SOLAR CLUB CERN

SOLAR CLUB du CERN
CONFERENCES

Annexe au symposium
"Facts & Figures", énergies renouvelables
Revue de mai 1999 de Electricité suisse
En cours d'acquisition des images...

Le recours aux énergies renouvelables est une condition essentielle de notre approvisionnement durable en énergie à l'avenir et du remplacement à terme des énergies fossiles par d'autres. Actuellement, l'énergie hydraulique revêt une grande importance dans l'économie énergétique du pays. Mais d'autres agents énergétiques renouvelables précieux, tels le soleil, le vent, etc qui jouent encore un rôle minime dans notre approvisionnement mériteraient d'être développés. Voici quelques données fondamentales et informations actuelles qui donnent une idée de ce que représentent les énergies renouvelables dans notre approvisionnement en électricité.

I / Energie hydraulique - Energie solaire sous forme liquide Résumé: Une des principales conditions pour assurer durablement notre approvisionnement énergétique dans l'avenir est l'utilisation de l'énergie hydraulique, une énergie renouvelable et exempte de substances polluantes. Celle-ci couvre de nos jours prés de 60% de la demande d'électricité. Compte tenu de l'ouverture du marché, sa compétitivité revêt une importance capitale.

Haute densité énergétique
L'énergie hydraulique est, de toutes les énergies renouvelables, celle qui présente la densité énergétique la plus forte. C'est de l'énergie solaire sous forme liquide. La Suisse est un des pays qui utilisent beaucoup l'énergie hydraulique. En raison de facteurs géographiques favorables, comme les précipitations, la topographie et la fonte des glaciers, l'utilisation de l'énergie hydraulique est depuis longtemps une tradition en Suisse. Chaque année, la consommation d'électricité en Suisse est couverte à hauteur d'environ 60% par l'énergie hydraulique locale, une énergie renouvelable et exempte de tout C0₂. Les études d'évaluation des frais externes effectuées jusqu'à présent ont montré que ceux-ci étaient faibles.

Rendement élevé
Les techniques d'utilisation de l'énergie hydraulique ont fait leurs preuves depuis longtemps et ne cessent de se perfectionner. Avec un rendement de plus de 90%, l'énergie hydraulique est, de toutes les énergies renouvelables, celle qui présente le rendement le plus élevé. Celuici peut encore être très faiblement amélioré à certains endroits.

Une production adaptée aux besoins
La Suisse possède actuellement plus de 490 centrales hydrauliques (puissance de plus de 300 kW), dont la puissance maximale s'élève au total à 13'180 MW (y compris Cleuson-Dixence), pour une production annuelle moyenne escomptée de 33,1 milliards kWh. L'ensemble de la production escomptée se répartit comme suit:
45% durant les six mois d'hiver
55% durant les six mois d'été.

Avantages énergie hydraulique Suisse
- Densité énergétique élevée
- Rendement global de plus de 90%
- Facteurs géographiques favorables
- Coûts externes faibles

Rentabilité:
variable selon les centrales
Les centrales hydrauliques sont des installations qui ont une longue durée de vie et nécessitent d'importants capitaux, l'amortissement s'étalant sur de très longues années (env. 80 ans). Les centrales d'un certain âge sont assez compétitives, tandis que les plus récentes, qui sont aussi les plus chères, devraient se trouver dans une situation plus difficile avec la libéralisation.
Un élément de coût important réside dans la fiscalisation élevée de l'énergie hydraulique (redevances, taxes). Dans certains cas, cette imposition représente plus de 40% des coûts de production.

Ecologique
L'énergie hydraulique est une énergie renouvelable
Dans les années 70 et 80, le développement de l'énergie hydraulique s'est heurté à certaines barrières écologiques. En 1992, l'initiative pour la protection des eaux a été rejetée, tandis que la loi révisée sur la protection des eaux a été acceptée. Pour les centrales nécessitant des assainissements, les travaux seront effectués, tandis que les quantités d'eau résiduelle seront augmentées à l'occasion du renouvellement des concessions. Cette situation va se traduire par un renchérissement moyen des coûts de production de 1 ct/kWh.

Energie hydraulique: 3/5 de notre électricité
- 490 centrales hydrauliques de plus de 300 kW
- 60% de l'approvisionnement électrique
- Puissance d'env. 13'000 MW
- Production annuelle d'environ 33'000 millions de kWh
- Part hivernale de la production 45%

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Projets ajournés
En raison de la future libéralisation du marché de l'énergie, de nombreux projets de construction de centrales hydrauliques qui ne pouvaient étre réalisés qu'à grands frais en Suisse ont été ajournés. Par ailleurs, la procédure d'autorisation, qui est longue et compliquée, est un autre facteur de ralentissement des investissements.

Objectif de la politique énergétique: maintenir la production
Depuis le début des discussions sur la libéralisation du marché, l'énergie hydraulique occupe une place importante dans la politique énergétique suisse. La production actuelle devrait être maintenue. C'est pourquoi différents projets d'introduction de taxes sur l'énergie excluent d'imposer l'énergie hydraulique et veulent la promouvoir, par ex. en dédommageant les investissements qui ne peuvent pas être amortis ou en créant un fonds pour maintenir et renouveler l'énergie hydraulique.

Aspects internationaux
Depuis que de grands réservoirs ont été mis en service dans les Alpes, l'énergie hydraulique suisse sert à corriger les différences de charge au sein du réseau d'interconnexion européen. Dans le domaine de l'énergie hydraulique, la Suisse est désavantagée par rapport à ses concurrents norvégien et autrichien (qui ne prélèvent pas de redevances hydrauliques) en raison des exigences écologiques plus élevées et des taxes officielles à payer.

Position de l'économie électrique
L'économie électrique rejette tout nouveau renchérissement de l'énergie hydraulique aux dépens des producteurs. Elle demande en revanche l'abolition des charges supplémentaires qui sont actuellement prélevées et pénalisent sa compétitivité.

Du point de vue actuel, la seule chose que l'on peut demander aux producteurs, c'est de remplir raisonnablement les exigences légales qui sont supportables si on les compare au plan international, en tenant compte des obligations et des droits acquis (en particulier l'obligation d'assainissement selon la loi sur la protection des eaux, art. 80f).

Energie hydraulique: économiquement intéressante
Prix de revient:
- énergie en ruban: 3-15 ct/kWh
- énergie de stockage: ~16 ct/kWh
Taxes officielles: (2,4 ct/kWh) (dont redevances hydrauliques: 1,2 ct/kWh)

Energie hydraulique: écologique
- Energie propre et renouvelable
- Initiative pour la protection des eaux (1992): rejetée
- Loi révisée sur la protection des eaux (1992): acceptée
- Conséquence
- Assainissements ponctuels
- Engagements en ce qui concerne les eaux résiduelles lors du renouvellement des concessions (coût supplémentaire 1 ct/kWh)

Politique énergétique / Libéralisation
- Objectif: maintenir la production
- Mesures (en discussion):
- Dédommagement INA
- Taxe énergétique
- Abolition/Assouplissement des redevances hydrauliques
- Marketing en faveur de l'écologie

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II / Electricité solaire - Exploiter directement la lumière du soleil Résumé: L'utilisation de l'énergie solaire pour produire de la chaleur ou de l'électricité est pour beaucoup l'exemple par excellence d'exploitation des énergies renouvelables. Si nous ne sommes pas loin d'un taux de rentabilité suffisant dans la production de chaleur grâce à l'énergie solaire, par exemple pour produire de l'eau chaude, en revanche la production d'électricité au moyen d'installations photovoltaiques est encore très coûteuse. Cette source d'énergie présente un potentiel élevé à long terme. Mais pour la mettre en valeur, il faut aussi résoudre les problèmes de stockage. Le marché devrait progressivement s'étendre, mais les développements technologiques dans ce secteur passent par des impulsions ciblées.

De l'électricité sans turbines
Il est possible d'obtenir de l'électricité directement à partir de la lumière du soleil sans qu'il soit nécessaire pour cela d'actionner des turbines mécaniques qui s'usent nécessairement. C'est le résultat de l'effet photovoltaïque découvert dès 1839 par le physicien français Edmond Becquerel.

Du courant lorsque le soleil luit
Les installations photovoltaïques ne fournissent du courant que la journée par le truchement de la lumière du soleil. Par mauvais temps, il y a également production d'électricité, mais celle-ci est beaucoup plus faible que lors de journées ensoleillées, l'énergie de la lumière étant moins intense. C'est pourquoi il est généralement indispensable de raccorder une installation de production d'électricité solaire au réseau existant: ainsi, l'énergie produite pourra être stockée dans le réseau lorsqu'il y en a suffisamment. La nuit, les habitants s'alimenteront au réseau. Il n'est pas possible de régler la production d'énergie solaire en fonction des besoins. L'électricité solaire présente donc une valeur énergétique relativement faible.

Marché mondial des modules solaires: rapide croissance
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Les prix baissent: coûts des installations solaires complètes en Suisse
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Installations photovoltaïques en Suisse
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2/3 l'été, 1/3 l'hiver
La Suisse compte aujourd'hui plus de 1000 installations photovolatiques raccordées au réseau. Elles vont de la plus petite, de 0,2 kW de puissance, à celle de 560 kW. Leur production annuelle totale est de plus de 7000 MWh d'électricité solaire. Cela représente 0,014% de nos besoins totaux en électricité. Sur ce total, deux tiers sont produits l'été, un tiers l'hiver. Inversement, la consommation est beaucoup plus faible l'été que l'hiver.
Depuis le raccordement des premières installations au réseau il y a une dizaine d'années, cette technique s'est développée. Sa fiabilité technique s'est améliorée, ses possibilités d'intégration aux bâtiments se sont étendues. On trouve aujourd'hui toutes sortes de modules solaires sur le marché.

Coûts d'investissements élevés
Les coûts d'exploitation des installations solaires se limitent pratiquement aux coûts du capital investi car leur fonctionnement est entièrement automatique. Il n'y a donc pour ainsi dire pas d'entretien de l'installation. De tous les systèmes d'énergie renouvelable aujourd'hui disponibles dans le commerce, c'est le solaire qui produit le kWh le plus coûteux, entre 1 fr. et 1.20 fr. Les besoins dans ce domaine se situent surtout au niveau de la mise à disposition de capital-risque par les banques, car comparativement aux taux d'intérêt pratiqués pour d'autres installations dans le secteur de l'énergie, le niveau élevé des taux d'intérêt est le principal obstacle à la progression de cette technologie.

Ecologie
Les installations photovoltaïques répondent aux exigences du développement durable. Avec une durée d'amortissement énergétique de quatre ans et demi environ et une durée d'exploitation de 25 ans environ, une installation solaire sur le Plateau suisse produit cinq fois plus d'énergie qu'il n'en a fallu pour mettre en place toute l'installation. Les cellules solaires sont le plus souvent fabriquées à partir de silicium, élément abondant dans la nature.

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Production en hausse
Grâce à l'augmentation des capacités et au perfectionnement des méthodes de production, les prix des installations photovoltaïques vont baisser. Si la demande d'électricité d'origine sôlaire progresse en Suisse, ce type de production va probablement se développer de manière continue dans notre pays. Lorsque le marché de l'électricité sera libéralisé, les entreprises électriques pourraient bien se faire une place sur le créneau solaire en achetant cette forme d'électricité auprès de tiers pour le revendre à leurs clients.

Place dans la poikique énergétique
En Suisse, l'électricité d'origine solaire reliée au reste du parc énergétique pourrait arriver à représenter environ 5 à 10% de la production électrique. Mais son rendement actuellement encore faible et le relatif ensoleillement du Plateau notamment (brouillard) rendent impératives de nouvelles techniques permettant de produire cette électricité à moindres coûts.

La Suisse en tête
L'énergie solaire a suscité depuis les années septante de grands espoirs qui ne sont pas restés sans suite. Des programmes d'encouragement sont soit en cours de discussion, soit en activité dans plusieurs pays. Il existe un programme des 70'000 toits au Japon, un programme des 100'000 toits en Allemagne et un programme du million de toits aux Etats-Unis. Plus de la moitié des habitants de la planète n'ont encore jamais consommé un seul kWh de ce type d'électricité. L'énergie solaire est aujourd'hui déjà la solution la plus intéressante financièrement sur des grandes surfaces à faible besoin d'énergie.
Même si elle n'a pas développé sa propre industrie de cellules solaires, la Suisse a beaucoup contribué ces dernières années à faire évoluer ce secteur. Bien des modèles d'intégration de l'énergie solaire dans les bâtiments sont d'origine suisse. Les onduleurs issus des laboratoires et des entreprises de fabrication suisses ont une très bonne réputation partout dans le monde.

La recherche sur les cellules solaires menée par exemple à l'EPF de Lausanne ou à l'Université de Neuchâtel suscite un grand intérêt dans l'industrie au niveau international. C'est en Suisse que le nombre de raccordements solaires au réseau par habitant est le plus élevé.

L'économie électrique mise sur le marché
L'économie électrique suisse mise d'une part sur le développement qualitatif du photovoltaïque: il faut encore abaisser les coûts et accroître le rendement. Selon l'ampleur de la participation des clients aux coûts, les entreprises électriques pourraient être prêtes à construire des installations et à offrir de l'énergie solaire à la vente. La campagne menée par de nombreux fournisseurs en faveur de l'énergie solaire a révélé que 2 à 4% de la population sont prêts à couvrir une partie de leurs besoins en électricité par l'énergie solaire, pourtant cinq fois plus chère. La campagne énergie solaire des entreprises électriques a eu le succès escompté: un tiers environ de la population suisse a aujourd'hui la possibilité de commander de l'électricité solaire à son fournisseur.

Nombre annuel d'installations solaires raccordées au réseau en 1995 et en 1998
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Puissance installée des systèmes solaires raccordés au réseau en Suisse
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III / Energie éolienne - le vent en poupe? Résumé: L'exploitation de l'énergie éolienne dépend de l'offre momentanée de vent Aux emplacements favorables, l'exploitation de cette énergie est à la limite de la rentabilité. Après s 'être montrée très réservée dans ce domaine, la Suisse a fini par s'intéresser davantage à cette forme d'énergie renouvelable. Les premières grandes turbines à vent ont enfin fait leurs preuves. Mais elles ne peuvent être judicieusement exploitées que lorsque les conditions s 'y prêtent.

Ancienne technique...
L'exploitation de l'énergie éolienne est, avec celle de l'énergie hydraulique, l'une des plus anciennes techniques d'utilisation des forces de la nature. Les régions côtières en font un assez large usage. Dans certains pays, tels que la Hollande, les moulins a vent font partie du paysage.

Production d'énergie éolienne en Suisse: multipliée par cinq en deux ans
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Installations éoliennes: rapide progression dans le monde entier, surtout dans les régions côtières
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…nouvel essor
De nos jours, les éoliennes comportent un rotor à trois pales. Elles sont efficaces.

Regain d'intérêt en Suisse
Il y a seulement quelques années, l'intérêt pour l'énergie éolienne en Suisse était pratiquement nul. Aujourd'hui, le nombre de ces installations dans le pays témoigne d'une certaine évolution. La Suisse, qui n'est pas un pays côtier, présente néanmoins des conditions de vent relativement favorables pour ce genre d'installations, surtout dans les Alpes et sur les hauteurs du Jura. Mais l'exploitation de ces sites est souvent très coûteuse.
Il en va du vent comme du soleil. La production d'énergie à partir de ces sources ne peut se régler en fonction des besoins. Elle dépend totalement des conditions météorologiques. C'est pourquoi la valeur énergétique de l'énergie éolienne est relativement faible. Elle est néanmoins supérieure à celle du solaire et de l'énergie hydraulique dans la mesure où deux tiers de cette production interviennent l'hiver, lorsque la demande est forte

A la limite de la rentabilité
Dans le cas des installations modernes, les coûts de production de l'électricité d'origine éolienne sont essentiellement ceux du capital. Sur les sites qui s'y prêtent, les coûts de production atteignent 30 à 40 centimes par kWh avec des installations d'une certaine importance.
Le niveau de développement des technologies et des techniques de commande et de réglage a atteint aujourd'hui un niveau tel sur le plan international que les génératrices pour éoliennes ont une durée de vie relativement longue et peuvent fonctionner à des coûts assez favorables.

Ecologique
En principe, l'énergie éolienne est, avec l'énergie solaire, une source de production d'énergie particulièrement écologique. Certaines réserves sont à formuler en matière de protection du paysage, de protection des oiseaux (non! Voir …) et de bruit.

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Possibilités de réductions de prix limitées
Sur les sites côtiers qui s'y prêtent, l'énergie éolienne est aujourd'hui concurrentielle avec les autres techniques de production d'électricité. La courbe des prix des éoliennes a nettement évolué à la baisse ces dernières années. On ne s'attend plus qu'à des progrès limités, car contrairement àce qui se passe avec l'énergie solaire, la technique des éoliennes est déjà très développée.

Aspects internationaux
Après des années d'aide intensive de l'Etat pour développer l'énergie éolienne au Danemark ou aux Etats-Unis par exemple, cette branche, aujourd'hui en forte croissance, devient rentable. Au Danemark, ce secteur de l'économie occupe déjà plus de 10 000 personnes. L'utilisation de cette forme d'énergie est intéressante dans les zones côtières. Dans des pays sans littoral maritime tels que la Suisse, son intérêt se limite à quelques sites favorables.

Activités dans l'économie énergétique
La plus grande centrale suisse éolienne comportant quatre turbines d'une puissance de 600 à660 kilowatts est située au MontCrosin dans le Jura bernois. Ce site est l'un des plus favorables qui soient pour l'exploitation de l'énergie éolienne en Suisse, tant du point du vue de l'exposition, que de l'équipement et de la qualité du paysage. Malgré les succès enregistrés et le parfait fonctionnement des grandes turbines pendant deux ans, force est de constater que dans un pays situé au coeur du continent comme le nôtre, les possibilités d'exploiter l'énergie éolienne sont limitées. Quelques autres projets sont encore à l'étude.

Puissance d'énergie éolienne installée sur les cinq plus grands marchés européens
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Répartition du vent: l'exemple du Chasseral
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IV / Biomasse - Energie solafre stockée dans les plantes Résumé: L'avantage que présente l'utilisation de la biomasse tient au fait qu'il s'agit d'une source d'énergie neutre du point de vue du C0₂, dans la mesure où le C0₂libéré lors de la combustion a déjà été prélevé dans l'atmosphère pendant la croissance des plantes. Le biogaz, le gaz d'épuration, le gaz de décharge, le bois mais aussi les déchets organiques dans les ordures sont, entre autres, considérés comme de la biomasse. L'utilisation de cette dernière est particulièrement intéressante quand il est possible de produire et d'utiliser simultanément de la chaleur et de l'électricité.

Caractéristique
La biomasse englobe des matières premières renouvelables et leurs dérivés. La photosynthèse, qui emploie la lumière solaire comme source d'énergie, crée chaque jour de la biomasse. Cette biomasse est utile aux êtres vivants qui ne peuvent pas utiliser directement l'énergie solaire comme source d'alimentation et d'énergie.

En principe, on fait une distinction entre la biomasse qui est utilisée sous forme de bois, de fumier ainsi que de biogaz provenant de déchets biologiques et celle qui. est utilisée sous forme de plantes énergétiques cultivées spécialement (comme les roseaux de Chine).

Technique
Quand il y a production simultanée de chaleur et d'électricité, on parle de couplage chaleur-force. Cette technique se caractérise par une exploitation maximale du contenu énergétique de la source d'énergie utilisée.

L'utilisation de la biomasse fait appel à des combustibles solides comme le bois, les restes de bois scié, les produits de pâturage (par ex. la paille), des plantes entières (par ex. les céréales), à des combustibles gazeux comme le biogaz, le gaz d'épuration, le gaz de décharge ou le gaz de bois et à des combustibles liquides comme l'huile de colza. Les huiles extraites de la biomasse ainsi que les gaz et les liquides obtenus par fermentation de méthane ou d'alcool sont utilisés dans des installations de couplage chaleur-force pour produire de l'énergie. Ces installations ne sont souvent exploitées que si la chaleur produite peut aussi être utilisée, par ex. pour chauffer des bâtiments ou pour un usage industriel. Les installations de couplage chaleur-force sont exploitées comme centrales thermiques en montage bloc avec chauffage à distance, comme turbines à gaz avec moteurs àgaz ou moteurs diesel et générateur couplé ou comme installations énergétiques totales.

Parmi les installations qui utilisent des énergies renouvelables, les usines d'incinération d'ordures dominent nettement.
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Même ordre de grandeur de la production d'électricité solaire et de biogaz

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L'utilisation aujourd'hui
En Suisse, de nombreuses installations de couplage chaleur-force utilisent déjà de la biomasse pour leur fonctionnement. Le combustible provient de biogaz agricole, de gaz d'épuration ou de gaz de décharge. Des installations pilotes utilisant du bois - sous forme gazéifiée ou en morceaux - sont aussi en exploitation. Ces installations devraient encore se développer et s'étendre.

Pour que l'exploitation de ces installations soit efficace et rentable, il faut, dans la mesure du possible, que la chaleur et l'électricité produites soient utilisées. Cette exigence présuppose l'existence d'utilisateurs et, dans le cas des grandes installations, de réseaux de chaleur. Les installations qui ne sont utilisées que pour produire de l'électricité n'ont pas un rendement énergétique suffisant, ce qui est valable pour tous les processus thermodynamiques

Rentabilité
Dans un grand nombre de cas, l'exploitation des installations de couplage chaleur-force est aujourd'hui rentable ou présente une rentabilité proche de celle des techniques traditionnelles de production d'énergie.

Un des avantages de la biomasse par rapport aux autres énergies renouvelables tient au fait que, selon sa nature, elle peut être stockée relativement facilement. Il est ainsi possible de l'utiliser en fonction des besoins, voire même de manière saisonnière si des possibilités de stockage adéquates existent.

Ecologie
Différents avantages découlent de l'utilisation des déchets agricoles pour produire du biogaz, comme la diminution des odeurs, l'amélioration de la qualité et, en corollaire, une dépollution partielle des fertilisants. Etant donné que ce sont des produits dérivés ou des déchets qui sont utilisés, leur récupération en tant que source d'énergie est intéressante du point de vue écologique. Les installations modernes respectent à cet égard l'ordonnance contre la pollution de l'air.

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La biomasse est par ailleurs considérée comme neutre sur le plan du C0₂, étant donné que les quantités de C0₂libérée lors de la combustion correspondent à celles qui ont été prélevées dans l'atmosphère pendant la durée de vie des plantes. Mais cette neutralité présuppose que des énergies ne produisant pas beaucoup de gaz carbonique supplémentaire soient utilisées pour la production et le traitement de la biomasse.

En ce qui concerne les plantes énergétiques spécialement cultivées pour produire de l'énergie, le bilan énergétique et écologique n'est pas très favorable.

Perspectives
Aujourd'hui, de nombreuses installations de couplage chaleur-force utilisent comme combustible des sous-produits de déchets urbains et agricoles. Il est possible que ces installations se développent ces prochaines années et que des centrales électriques conventionnelles en viennent même à brûler de la biomasse. Toutefois, il existe des barrières légales à la production de gaz de décharge dans le domaine des déchets urbains. En principe, tout le monde s'accorde pour dire qu'une installation de couplage chaleur-force se justifie chaque fois que des combustibles (issus d'une source fossile ou renouvelable) sont utilisés pour produire de la chaleur.

La culture de plantes spéciales dont le rendement énergétique est intéressant, comme le colza et les roseaux, est un autre sujet de discussion. Cette pratique pose toutefois la question de la densité énergétique, mais aussi celle de l'appauvrissement de la diversité biologique en raison de l'extension des monocultures.

Statut au sein de la politique énergétique
Du fait qu'elles produisent simultanément de la chaleur et de l'électricité, les installations de couplage chaleur-force présentent, surtout à court et moyen termes, une véritable alternative. C'est pourquoi elles sont très répandues.

Position de l'économie électrique
De nombreuses centrales électriques s'intéressent à l'exploitation d'installations utilisant la blomasse. La biomasse devrait être exploitée partout où elle est présente et où elle peut être utilisée de manière appropriée, surtout quand il est possible de produire et d'utiliser simultanément de l'électricité et de la chaleur.

Répartition des différentes sources d'énergie dans la consommation énergétique primaire de la Suisse
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V / Les pompes à chaleur exploitent la chaleur environnementale Résumé: Contrairement aux autres techniques énergétiques décrites dans cette publication, les pompes à chaleur ne fournissent pas d'électricité. Elles produisent toutefois de l'énergie renouvelable. Pour cette raison, c'est-à-dire parce que deux tiers au moins de la chaleur totale qu'elles délivrent proviennent de l'environnement, ce système figure parmi les «énergies renouvelables» dans le programme Energie 2000. Sous la férule du Groupement promotionnel suisse pour les pompes à chaleur (GSP), les fabricants de pompes à chaleur, les installateurs et l'économie électrique, entre autres, collaborent étroitement au développement des pompes à chaleur.

Plus de 2/3 de l'énergie soutirés à l'environnement
Les pompes à chaleur captent et amplifient la chaleur ambiante de l'air, de l'eau ou du sol. Entre les deux tiers et les trois quarts de la quantité totale d'énergie qu'elles produisent proviennent de cet environnement; le reste est l'énergie de fonctionnement qui leur est fournie sous forme d'électricité. Le rapport entre quantité totale d'énergie produite et énergie consommée - autrement dit l'efficacité des pompes à chaleur - s'exprime aussi par le 'coefficient de performance', qui dépasse le plus souvent 3,0 de nos jours.

Efficacité croissante
Dans son principe, la technique des pompes à chaleur est la même que celle des armoires frigorifiques (confirmée des millions de fois), à ceci prés qu'elle produit de la chaleur et non du froid. La chaleur puisée dans le milieu environnant à la saison froide est portée par pompage thermique à un niveau qui la rend apte à chauffer des locaux ou de l'eau. Comme l'attestent les mesures indépendantes effectuées par le Centre d'essai et de contrôle de pompes à chaleur et de formation de Winterthour-Töss, ces dispositifs ont connu des gains d'efficacité au cours de ces dernières années. De plus, les pompes à chaleur modernes sont dotées de fluides de refroidissement mettant moins en danger la couche d'ozone, même en cas de fuite.

Air et sol: les principales sources d'énergie pour les pompes à chaleur

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Aujourd'hui, les pompes à chaleur chauffent plus d'une maison individuelle sur trois

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Progression constante sur le marché
Depuis quelques années, les pompes à chaleur enregistrent un succès grandissant sur le marché, où leur progression dépasse les 20% par an; sur trois nouvelles maisons individuelles construites, une adopte aujourd'hui ce système de chauffage. L'air est la source d'énergie la plus souvent utilisée (55%). Mais on exploite aussi de plus en plus, par forage, l'énergie du sous-sol (40%), puisée entre 50 et plus de 100 m de profondeur.

Peu d'entretien
Les coûts d'investissement des pompes à chaleur ont pu être quelque peu réduits ces dernières années, mais ils restent légèrement supérieurs à ceux du chauffage à huile, par exemple. En revanche, la comparaison est favorable aux pompes lorsqu'on inclut dans le calcul les coûts de la cheminée et de la citerne à mazout, deux éléments dont elles n'ont pas besoin. Cet élément compte beaucoup dans les constructions nouvelles, ce qui explique en partie la diffusion assez rapide des pompes à chaleur dans ce secteur.

Enfin les frais d'exploitation des pompes à chaleur sont plus avantageux, puisqu'ils ne comportent aucune dépense de brûleur, de contrôle des gaz et de ramonage, ni de contrôle et de révision de citerne.

Avantages certains au chapitre du C0₂
Les quelque 55'000 pompes à chaleur en service en Suisse remplacent chaque année plus de 110'000'000 litres d'huile de chauffage - dans l'hypothèse où l'électricité nécessaire à leur fonctionnement n'est pas d'origine fossile -, réduisant ainsi de près de 300'000 tonnes la charge correspondante en C0₂.

Au sujet de la provenance de cette électricité, certains esprits critiques font néanmoins observer qu'elle n'est pas produite exclusivement en Suisse, mais de plus en plus à l'étranger, souvent dans des centrales utilisant des combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz).

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Cette question a été examinée de près à l'EPF de Zurich, où l'on a cherché à déterminer quel coefficient de performance une pompe à chaleur doit respecter pour être considérée comme étant au moins aussi respectueuse de l'environnement que d'autres systèmes de chauffage. Les calculs montrent que dans tous les cas étudiés, la valeur minimale théorique est nettement inférieure aux valeurs atteintes dans la pratique, autrement dit que les pompes à chaleur sont à cet égard très performantes. Et compte tenu du fait que les modes de production électrique dominants sont en Suisse la force hydraulique et l'énergie nucléaire (NdYR: !?!?...), le coefficient ne peut que leur être très favorable. Sous l'angle du C0₂, une pompe à chaleur est plus avantageuse d'un facteur 30 qu'un chauffage à huile moderne à faible dégagement d'oxyde d'azote, ou qu'une chaudière à gaz. Même dans l'hypothèse - défavorable - d'une alimentation en électricité correspondant à «l'european mix», les pompes thermiques afficheraient tout de même un coefficient de performance de 1,8 à 2,4 au moins, partant plus favorable que celui du chauffage à huile ou au gaz. En réalité, comme dit plus haut, ce rapport dépasse le plus souvent 3,0 en Suisse.

Perspectives: Minénergie
Les pompes à chaleur étant déjà très répandues dans les nouvelles constructions, les efforts de promotion s'orientent désormais davantage vers les bâtiments plus anciens et l'assainissement des installations de chauffage. Ce système est particulièrement intéressant pour des immeubles bien isolés à faibles pertes thermiques, dotés d'un circuit de récupération de chaleur et d'une ventilation contrôlée.

Position dans la politique énergétique
Les efforts de promotion de l'exploitation de la chaleur de l'environnement par pompage thermique sont coordonnés essentiellement par le Groupement promotionnel suisse pour les pompes à chaleur (GSP), au sein duquel coopèrent étroitement, entre autres, les fabricants et installateurs de pompes à chaleur ainsi que l'industrie électrique. Le GSP reçoit aussi un soutien important de la Confédération («Energie 2000»), dont l'objectif est la mise en place de quelque 100'000 pompes à chaleur en Suisse d'ici à l'an 2000.

Aspects internationaux
Les pompes à chaleur sont de plus en plus répandues, tant en Suisse que dans de nombreux autres pays. On escompte une stimulation supplémentaire de l'introduction d'un label international, lancé il y a quelque temps conjointement par les associations promotionnelles d'Allemagne, d'Autriche et de Suisse, et que souhaiteraient également développer les Pays-Bas et la France.

Attitude de l'économie électrique
Face au succès des pompes à chaleur, il n'est pas étonnant que les producteurs d'électricité leur accordent toujours plus d'attention et fassent de l'exploitation de la chaleur environnementale un important volet de leur gamme de services. Outre leurs conseils et informations à ce sujet, un nombre croissant d'entreprises électriques fournissent également:

- les services de spécialistes confirmés pour une première expertise générale sur les pompes à chaleur,
- des opérations de marketing et de promotion,
- une assistance pour des demandes d'autorisation,
- une aide à la planification, à la réalisation ou à la vente d'installations,
- des opérations de mesures sur les installations réalisées, et un contrôle de bon fonctionnement.

Certaines entreprises s'offrent également comme entrepreneur général, ou adjudicateur, pour la construction d'installations. D'autres font de la promotion active, par exemple au moyen de tarifs particulièrement avantageux - pour livraisons interrup tibles - et même de subsides aux investissements.

Pompes à chaleur: avantageuses au chapitre du CO₂, même dans les hypothèses les plus défavorables
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Pompes à chaleur: avantageuses à l'entretien
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encart:
L'électricité d'origine géothermique
Le projet pilote bâlois «Deep Heat Mining» permettra d'utiliser,et ce pour la première fois en Suisse, la chaleur géothermique pour produire de l'électricité et de la chaleur. Grâce au nouveau procédé «hot-Dry-Rock», de l'eau froide sera injectée après forage à une pro fondeur de 4000 à 6000 m dans le sol ou, en contact avec la roche, elle se réchauffera à 200 degrés. Elle sera ensuite de nouveau pompée à la surface où des échangeurs thermiques permettront d'en tirer la chaleur géothermique. L'utilisation de la chaleur géothermique a pour grand avantage d'être toujours à disposition. Soutenu également par la Confédération et l'UCS, le projet devrait s'achever au cours de la deuxième moitié de la prochaine décennie. Le nord de la Suisse et la zone située entre Genève et Yverdon offrent des conditions géologiques favorables à de telles installations.

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Autres possibilités de vous informer

Les informations et les données présentées ne donnent qu'un aperçu sommaire de la diversité des énergies renouvelables. Vous pouvez obtenir des informations plus détaillées lors des manifestations d'information suivantes et en surfant sur notre site Internet (en français) ou ici (en allemand)
Nous attirons tout particulièrement votre attention sur le fait que vous pouvez commander les graphiques et les tableaux publiés ici sous forme de modèles de transparent A4 et obtenir des documents détaillés auprès du Secrétariat de l'UCS. Ce dernier est par ailleurs à votre disposition pour tout renseignement complémentaire

Manifestations

Symposium éolien-solaire national
Etat du développement, chances et possibilités de nouvelles technologies énergétiques en Suisse Une Journée d'information et de discussion pour les professionnels,les politiciens ainsi que toute personne intéressée en la matière. Organisateurs: Juvent SA, Société de Mont Soleil et UCS. L'après-midi, il est prévu de présenter les résultats du test realisé dans le cadre de l'opération Promont-Soleil à la centrale solaire Mont-Soleil et de visiter la centrale éolienne située sur le Mont-Crosin
26 mai 1999, Ecole d'ingénieurs, Bienne
Info: UCS,tél. 0l 211 51 91, fax 0l 221 04 42

Sonderschau «Sauberes Heizen mit Wärmepumpen»
Mit einer 250 m²grossen Sonderschau zum Thema «Sauberes Keizen Wärmepumpen» präsentieren FWS instaliationsfirmen und die Elektrizitätswerke der Nordostschweiz anlässlich der Schweizerischen Fachmesse für Altbau-Modernisierung eine gemeinsame Informations-plattform für Hausbesitzer Bauherrschaften und Fachleute
2-6 September 1999, Altbau-Modernisierung, Messe Zürich
Info: Informationsstelle Wärmepumpen Bern,
Tel 031 352 41 13, Fax 031 352 42 06

2ème Symposium photovoltaïque national Manifestation organisée par l'Office fédéral de l'énergie, Swissolar et l'UCS
10 novembre, 13h00 à 17h30:
Atelier-débat 1: Etat et avenir de la recherche. photovoltaïque et évolution en Suisse
Atelier-débat 2: Bourses de l'électricité solaire - Echange d'expériences: marketing et financement
11 novembre,9h30 à 16h30
Promotion du photovoltaïque: Conditions-cadres politiques et financières, Programmes de promotion du photovoltaïque en Suisse et comparaison avec l'étranger, Résumé des ateliers débats du jour précédent, Promotion et financement du photovoltaïque, Table ronde: La promotion du photovoltaïque a-t-elle un avenir en Suisse?
11 novembre1999, Crédit Suisse Uetlihof, Zurich
Info: UCS, tél. 0l 211 51 91 fax 0l 221 04 42

Adresses utiles
ADUR - Association des propriétaires de petites centrales, Ch. du Crépon 9, Baugy
1815 Clarens
té!. 021 964 42 21. fax 021 964 42 21

ARGE «Deep Heat Mining» c/o Dr. M. Häring Geo-Project im unt. Tollacher 2
8162 Steinmaur
tél. 0l 854 00 74, fax 0l 854 00 75
Internet: www.deep-heat-mining.unine.ch

Association suisse pour l'aménagement des eaux
Secrétariat et rédaction «eau énergie air»
Rütistr. 3a, 5400 Baden
té!. 056 222 50 69. fax 056 221 10 83

GSP- Groupement promotionnel suisse pour les pompes à chaleur
Bureau d'information: Steinerstr. 37, case postale 298,
3000 Berne 16
tél. 031 352 41 13, fax 031 352 42 06
Internet: www.fws.ch, email: info@fes.ch

Suisse Eole - Vereinigung zur Förderung der Windenergie in der Schweiz
Bureau d'information: Schachenallee 29, 5000 Asrau
tél. 062 834 03 04, fax 062 834 03 23
email: kontakt@suisse-eole.ch

Swissolar- Arbeitsgemeinschaft für Solarenergie Secrétariat: Schachenallee 29, 5000 Aarau
tél. 062 834 03 20, fax 062 834 03 24
internet: www.swissolar.ch,
e-mail: info@swissolar.ch

UCS - Union des centrales suisses d'électricité
Gerbergasse 5, 8023 Zurich
tél. 01 211 51 91, fax 01 221 04 42
Internet: www.strom.ch
e-mail: vse@strom.ch

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Editeur
Union des centrales suisses d'électricité (UCS), Gerbergasse 5, 8023 Zurich
tél. 0l 211 51 91, fax 0l 221 04 42
e-mail: vse@strom.ch

Encart: Energies renouvelables et économie électrique     Les énergies renouvelables, peu développées, jouissent de la faveur du public. Mais l'énergie hydraulique est aussi très prisée. Elle représente 60% de notre production d'électricité et, à ce titre, est donc notre principale source d'approvisionnement. C'est la raison pour laquelle l'économie électrique mise en priorité sur le maintien de la compétitivité de cette forme d'énergie. Toutefois, elle ne sera pas épargnée par la pression économique qui va se faire sentir pendant la période de libéralisation.
    Dans ce nouvel environnement, le secteur des techniques énergétiques de moindre importance, par exemple celles qui consistent à produire de l'électricité à partir de cellules photovoltaïques (solaires), craint d'être le parent pauvre.
Mais dès lors qu'il est question de financer les coûts supplémentaires liés à ces nouvelles technologies, nos clients sont plus réticents. Une fraction d'entre eux seulement se dit prête à payer les frais additionnels qu'engendreraient les nouvelles énergies renouvelables. Nous nous trouvons à l'évidence devant un dilemme: faut-il promouvoir les nouvel les formes d'énergie sur une base facultative et mettre les coûts qui en résultent à la charge du client ou intervenir sur le terrain politique et introduire des impôts énergétiques, des subventions, etc.? Le peuple doit pouvoir se prononcer sur cette question. L'UCS est sceptique face aux différents modèles de subventions proposés. En tant que spécialistes de l'approvisionnement énergétique, nous avons des arguments à faire valoir sur ce sujet:
    Le problème avec les nouvelles énergies renouvelables est bien souvent que leur production est très irrégulière, alors que le public attend un approvisionnement régulier. La percée de l'énergie solaire est un défi économique et technique qui appelle une solution internationale. Avant de l'exploiter sur une large échelle, il faudra encore en améliorer le rendement et en abaisser le prix en l'intégrant par exemple dans les bâtiments.
    Les milieux de l'électricité sont donc favorables à deux orientations:
1. Intensifier les efforts de recherche et de développement en mettant aussi à contribution leur propre Fonds pour projets et études (PSEL).
2. Offrir aux clients la possibilité d'acheter par exemple d'origine solaire à des prix qui couvrent autant que possible les coûts (action Electricité solaire de l'entreprise électrique). Aujourd'hui déjà, 30% des ménages suisses ont cette possibilité.
    Mais même si l'on consacre beaucoup d'efforts à cette recherche, il ne sera pas possible de renverser les lois de la nature.
Avec "Facts & Figures", nous nous proposons de donner un aperçu de ce que l'on peut attendre à moyen terme des techniques d'exploitation des énergies renouvelables et de montrer ce que pourrait étre l'apport de ces énergies à notre approvisionnement en électricité à l'avenir. Nous espérons ainsi offrir une base pour la discussion.

Anton Bucher, directeur de l'UCS