Quelques précisions sur la voiture électrique

Comme souvent quand je parle d'énergie, j'ai fait quelques raccourcis rapides dans mon dernier billet sur les voitures électriques, et je me suis un peu emmêlé les pinceaux. Alors, je précise.

Tout d'abord, ma réflexion dans l'article était erronée, comme me l'a fait remarqué Val : raisonner sur la quantité d'énergie utilisée par une voiture "classique" et essayer de le convertir en énergie électrique ne vaut pas. En effet, le rendement du moteur n'est pas du tout le même : le rendement d'un moteur thermique (à essence ou diesel) est de l'ordre de 30% alors que celui d'un moteur électrique est plutôt de l'ordre de 80%. Cela veut dire que pour 100 d'énergie dans le réservoir, seul 30 sera effectivement utilisé pour déplacer la voiture avec un moteur thermique, alors que 80 seront utilisés dans une voiture électrique. Pour parcourir une distance donnée à une vitesse donnée, la voiture électrique consommera donc moins d'énergie que la voiture classique. A l'inverse, il y a des pertes énergétiques lors de la recharge de la batterie que l'on n'a pas quand on fait le plein : pertes lié au transport de l'électricité, au processus de recharge de la batterie...

Donc, comparer voiture électrique avec voiture à moteur thermique sur ce point là est assez absurde. Val me suggérait donc, à juste titre, de regarder plutôt la consommation (au kilomètre) des voitures électriques, et de refaire le calcul à partir de là. C'est ce que j'ai fait dans mon commentaire, mais ma réflexion comporte une erreur que je me dois de vous expliquer.

L'énergie primaire est l'énergie qui est disponible dans la nature, avant toute utilisation : le soleil, le bois, le pétrole sont des sources d'énergie primaires. L'énergie secondaire est l'énergie produite à partir de ces sources ; nos centrales n'ont en effet pas un rendement de 100% : pour le solaire, le rendement est plutôt de l'ordre de 15%, pour le nucléaire de 30% et pour les centrales à charbon de 45%. Enfin, l'énergie consommée est l'énergie secondaire, à laquelle on soustrait les pertes dues à l'utilisation de l'objet (pertes sur le réseau essentiellement) : les pertes sont assez minimes (de l'ordre de 10%) donc on peut les négliger. Le schéma ci-dessous devrait éclairer votre lanterne.

Dans mon commentaire, je calcule et calcule, et arrive à dire : le parc automobile, s'il n'utilisait aujourd'hui que des voitures électriques, consommerait 33 000 GWh (énergie consommée). Par contre, parler ensuite d'énergie primaire n'a pas de sens ! En effet, pour passer de l'énergie consommée à l'énergie primaire, il faut passer par le rendement de la centrale que l'on étudie. Or, je suppose que ce sera du nucléaire, mais ce qui n'est pas forcément vrai : peut-être que nous pouvons augmenter notre part d'éolien, ou au contraire utiliser beaucoup de pétrole. Mais surtout, les puissances des centrales sont en énergie consommée, pas en énergie primaire : quand on dit qu'une centrale a une puissance de 1GW, cela veut dire que si l'on fait tourner la-dite centrale pendant une heure, on obtiendra 1GWh d'énergie secondaire (qui est presque de l'énergie consommée, à 10% près).

Donc, après calcul, avec notre situation technologique actuelle, passer l'ensemble des voitures en électrique voudrait dire consommer l'énergie de 5 EPR, ou 3000 éoliennes nouvelle génération, ou 10km² de panneaux solaires. Mais encore une fois, tout n'est pas si simple. En effet, l'un des gros problèmes c'est que l'électricité produit ne se stocke pas, ou alors très mal. Ainsi, 5 EPR produisent effectivement l'énergie requis sur une année à condition de tourner 24h/24h. Mais, il est plus que probable que les recharges de voiture se fassent en majorité la nuit (il faut 10h pour recharger une voiture). Donc, si vous n'utilisez vos EPR que 12h sur 24, c'est 10 EPR qu'il vous faudra ! Les éoliennes et les panneaux solaires qui ne produisent de l'électricité que par intermittence (et surtout le jour pour les panneaux) ne seraient pas du tout adapté à ce genre d'utilisation.

Voici les précisions faites. La conclusion, elle, reste au finale inchangée. L'électricité, c'est bien, ça n'émet pas de gaz à effet de serre à utiliser. Par contre, la production n'est pas forcément propre (déchets nucléaires, centrales à charbon...) mais surtout, il faut en permanence que la production et la consommation s'équilibre. Transférer notre consommation de pétrole en consommation d'électricité n'est pas forcément "propre" : tout dépend de comment nous produisons notre électricité.

Comments

[Sirius]

Sans avoir de données précises je crois que le rendement de la récupération par freinage est relativement faible. Je m'étais renseigné sur les rares modèles de vélos à assistance électrique qui ont cette fonctionnalité, et ça économisait dans les 10% d'énergie.

Ensuite ça dépend bien sûr du régime d'utilisation. Clairement une conduite urbaine l'exploitera beaucoup mieux. C'est pourquoi il y a pas mal de projets qui se lancent sur les bus au moins hybrides. A Lyon quelques camions poubelles hybrides vont être mis en test bientôt.

[Polo]

Tu comptes dans ton calcul que tout le temps de freinage est un temps de recharge de batterie ? - on récupère une énergie électrique qui est complètement perdue dans le cas d'un moteur thermique

[Sirius]

Juste pour donner un élément de comparaison, la production électrique de 5 EPRs représente 9% de la production française. Et l'équivalent de 10 EPRs en puissance c'est environ 10% de la capacité installée. Donc c'est pas non plus la catastrophe étant donné le potentiel de réduction de la pollution (CO2 et émissions nocives).
Après le débat se reporte effectivement sur le mix énergétique de la production électrique...