Welke eindbalans voor VOL auto's?
Bij de overgang van het op olie rijdende voertuig, dat stinkt en vervuilt, naar het elektrische voertuig, dat de vlindervriend is, moet nog een laatste detail worden bezien: welke extra elektrische productiecapaciteit moet worden geleverd om het huidige wagenpark te elektrificeren? voertuigen die dat nog niet zijn (degenen die dat al zijn, zijn voor het grootste deel treinen, trams en trolleys). Hiervoor doen we een kleine berekening voor Frankrijk:
Het huidige transportverbruik is 54 miljoen ton olie-equivalent (1 ton olie-equivalent = 11.600 kWh; zie definities hier), of, bij constante eindenergie, ongeveer 600 TWh (1 TWh = 1 miljard kWh).
In deze set gaat ongeveer 5 Mtoe naar lucht- en zeevervoer, dus vervoer over land verbruikt ongeveer 50 Mtoe, of ongeveer 550 TWh. In deze set vertegenwoordigen privévoertuigen een grote helft (nutsbedrijven en vrachtwagens de andere helft).
Een thermische automotor heeft een rendement van gemiddeld ongeveer 20% op de verbruikte brandstof (het is meer dan 40% voor vrachtwagens), wat betekent dat de mechanische energie die uit de motor komt gelijk is aan 20% van de energie die vrijkomt bij de verbranding van de brandstof, de rest verlaat in de vorm van warmte. De elektromotor heeft een rendement van 80% op de gebruikte elektriciteit (het is dezelfde betekenis), maar...
Opslag zorgt ervoor dat ongeveer 20% van de geproduceerde elektriciteit verloren gaat, terwijl benzineopslag in eerste instantie nul verbruikt,
elektriciteitsdistributieverliezen zijn 8% (van de elektriciteitscentrale tot het laagspanningsstopcontact) voor elektriciteit, maar eerder rond de 2% tot 3% voor brandstoffen,
en voor een elektrisch voertuig moet de batterij worden gebruikt om de hulpapparatuur van stroom te voorzien (verwarming in de winter, koplampen, ruitenwissers en ontwasemingsfilters, enz.) terwijl deze voor een verbrandingsmotor bijna gratis wordt geleverd (met name de verwarming, die op een voertuig kan elektriciteit in de winter het verbruik bijna verdubbelen),
kortom, het rendement van de elektrische ketting is 0,8 (motorrendement) * 0,8 (opslagrendement) * 0,92 (distributierendement) * 0,8 (gebruik van hulpapparatuur) ≈ 50% in totaal, tegen 0,2 (motorrendement) * 1 (opslag rendement) * 0,98 (distributierendement) = 0,2 voor de warmtemotor als eerste benadering.
de elektrische ketting is dus 2,5 keer efficiënter dan de "brandstof" ketting, en dus zou het iets meer kosten dan 200 TWh elektrisch om alle huidige wegvoertuigen met identieke prestaties te elektrificeren (dezelfde massa's, dezelfde krachten, dezelfde afgelegde afstanden). Dit is ongeveer de helft van het Franse elektriciteitsverbruik (ongeveer 450 TWh).
Als we van plan zijn deze elektriciteit op te wekken met kernenergie, het is noodzakelijk – zonder rekening te houden met de mogelijke optimalisatie van de bestaande reactoren, met name met de nachtbelasting, waarvan ik niet weet wat dat kan betekenen – voeg ongeveer 18 EPR toe (gebaseerd op 8000 jaarlijkse productie-uren op vol vermogen per jaar en 1,6 GW geïnstalleerd vermogen per EPR), voor een investeringskost van ongeveer 110 miljard (in 2012) en een levensduur van ongeveer 60 jaar. Daaraan moet de "versterking van het netwerk" worden toegevoegd, want van 550 TWh getransporteerd naar 750 TWh is niet gedaan met een constant netwerk. Ter vergelijking: het Franse bbp bedroeg in 2000 ongeveer 2014 miljard euro, en op basis van 100 dollar per vat en 1,3 dollar per euro kost de invoer van olie voor brandstofwegen ons ongeveer 30 miljard euro per jaar,
Als we van plan zijn deze elektriciteit op te wekken met windturbines, moet u ca. 110 GW vermogen (gebaseerd op 2000 jaarlijkse productie-uren op vol vermogen per jaar), tegen een kostprijs van ongeveer 150 miljard (in 2014) op land, en een levensduur van 20 tot 30 jaar. Hieraan moeten ook de "versterking van het netwerk" en de interseizoensopslagcapaciteit worden toegevoegd, omdat windenergie in de winter meer produceert dan in de zomer. In de praktijk moet deze kostprijs met een factor 3 worden verhoogd voor het deel van de elektriciteit dat elders dan in de autoaccu's moet worden opgeslagen. Zo kost het plaatsen van een gemaal kW, een soort dubbele dam die dienst doet als opslagsysteem, in Frankrijk 5000 of 6000 euro per geïnstalleerde kW, dat is veel meer dan de windturbine zelf.
Wil men deze elektriciteit opwekken met fotovoltaïsche zonnepanelen, dan is het noodzakelijk om ongeveer 220 GW aan vermogen te installeren (op basis van 1000 jaar productie-uren op vol vermogen per jaar), met een kostprijs van ongeveer 400 miljard euro (in 2016 ), en een levensduur van 20 tot 30 jaar. Hieraan moeten ook de "versterking van het netwerk" en tussentijdse opslagcapaciteiten worden toegevoegd, zoals hierboven.
Als we deze elektriciteit willen produceren met gascentrales, wetende dat het rendement van deze installaties rond de 50% ligt, dan moet er voor deze centrales 450 TWh gas geïmporteerd worden, dus net 20% minder… dan olie bespaard!! (en importkosten van ongeveer de helft van de kosten van geïmporteerde olie). Deze centrales zullen CO2 uitstoten, zeker minder dan bij olie, maar de korting zal "slechts" 40% zijn, wat niet genoeg zal zijn om de uitstoot door 4 tot 5 te delen. Daarnaast zou er 30 GW aan elektriciteitscentrales geïnstalleerd moeten worden gas (gebaseerd op 8000 uur productie per jaar), tegen een kostprijs van ongeveer 15 miljard euro (en een levensduur van 40 jaar).
Vergeet niet dat 60% van het Europese gas uit de Noordzee komt, die zijn productiepiek gepasseerd is, en 20% uit Rusland, dat zijn export naar Europa niet veel zal verhogen ("groeireserves" in Rusland bevinden zich in Oost-Siberië, en ze zal waarschijnlijk naar de Chinezen gaan).
Als we van plan zijn om deze elektriciteit te produceren met kolencentrales, wetende dat het rendement van deze installaties rond de 40% ligt, dan zou voor deze stroom 550 TWh steenkool – zo’n 70 miljoen ton steenkool – per jaar geïmporteerd moeten worden stations. , en een invoerkost van zo'n 6 miljard euro per jaar. Het zou dan nodig zijn om 30 GW aan kolencentrales te plaatsen (op basis van 8000 productie-uren per jaar), tegen een kostprijs van ongeveer 45 miljard euro (en een levensduur van 40 jaar). En dan stijgt de CO2-uitstoot door mobiliteit met 50%!