Les énergies renouvelables

Les technologies sont disponibles, elles ont fait leur preuve et vont créer beaucoup de places de travail dans le pays.

Les plus importantes sont listées ci-dessous.

L’énergie hydraulique

L’énergie hydraulique a fourni en 2011

54 % de la production d’électricité en Suisse.

Il existe plusieurs techniques pour fournir de l’énergie d’origine hydraulique, les plus importantes étant:

  • Les centrales à accumulation
  • Les centrales au fil de l’eau
  • La petite hydraulique
  • Les centrales marémotrices.
  • Le pompage-turbinage (nous le décrivons ici, même s’il ne s’agit pas de production d’électricité mais d’une technique de stockage)

1. Les centrales à accumulation

Les centrales à accumulation disposent d’un barrage en altitude depuis lequel l’eau chute à haute pression jusqu’en plaine à travers des conduites forcées. L’eau sous pression fait tourner des turbines reliées à un alternateur qui produit de l’électricité.

Elles jouent un rôle important pour la régulation de la production, qui doit correspondre à tout moment exactement à la consommation qui est très variable.

L’accumulation permet de répondre à cette exigence, les turbines ayant un temps de réaction très court. Ceci contrairement aux centrales nucléaires qui ne peuvent pas adapter leur production à la demande fluctuante.

Le grand volume des barrages permet même d’égaliser les variations saisonnières d’apport en eau.

Les centrales à accumulation ont participé à 29 % de la production totale d’électricité en Suisse.

2. Les centrales au fil de l’eau

Les centrales au fil de l’eau fonctionnent grâce à un barrage placé au travers d’une rivière ou d’un fleuve. Elles utilisent le débit du fleuve tel qu’il se présente, sans capacité significative de modulation par stockage.

Les centrales au fil de l’eau ont participé à 27 % de la production totale d’électricité en Suisse.

3. La petite hydraulique

En Suisse, les petites centrales hydroélectriques sont des installations d’une puissance jusqu’à 10 MW.

Les petites centrales hydroélectriques sont des sources d’énergie peu onéreuses, qui permettent de produire de l’électricité renouvelable de manière décentralisée et en respectant l’environnement. Outre les petites centrales hydroélectriques sur les cours d’eau, certaines installations utilisent de nos jours la pression excédentaire au niveau des installations d’approvisionnement en eau potable.

À ce jour, la Suisse compte plus de 1000 petites centrales hydroélectriques, dont la puissance installée est d’environ 760 MW et la production annuelle de 3400 GWh. Son potentiel total est estimé à 5600 GWh par année ce qui correspond à deux fois la production de Mühleberg.

4. Les centrales marémotrices

Même si ces centrales n’ont évidemment pas d’application en Suisse, mentionnons quand même cette solution pour compléter ce survol :

Les centrales marémotrices utilisent le flux et reflux des marées. Ces marées étant causées par la lune, il ne s’agit donc ici pas d’énergie solaire mais bien d’énergie lunaire!

5. Les usines de pompage-turbinage

Même si cette technologie ne peut pas être considérée comme une production d’électricité mais bien d’une technique de stockage nous la présentons ici afin de clarifier la situation.

Les usines de pompage/turbinage disposent en principe d’un bassin supérieur et d’un bassin inférieur. Pendant les heures de faible consommation, c’est à dire pendant la nuit, l’eau du niveau inférieur est remontée par pompage dans le bassin supérieur pour être turbinée plus tard en période de forte consommation.

L’avantage technique du pompage-turbinage réside dans sa capacité de stocker l’énergie momentanément excédentaire. Cet excédent provient aujourd’hui surtout des centrales nucléaires et des centrales au fil de l’eau qui ne peuvent pratiquement pas adapter leur production à la consommation du moment.

Avec la croissance de la production d’énergies renouvelables dans le futur il pourrait aussi avoir trop de production (surtout d’éolienne) pendant les heures et les saisons de faible consommation, énergie qui pourra être stockée avantageusement par le pompage.

L’avantage économique de cette technologie est important:
pendant la nuit quand il y a abondance de production, surtout du nucléaire, le prix de l’électricité est très bas et on profite pour le pompage. En turbinant cette eau à la mi-journée quand la consommation est maximale, l’électricité ainsi produite peut être vendue à des prix très élevés et les entreprises électriques font de cette façon des profits importants.

Le désavantage important du pompage-turbinage sont les pertes d’énergie (comme c’est le cas pour toute installation de stockage d’énergie). A cause des pertes électromécaniques et surtout hydrauliques du pompage, on consomme 30% d’électricité de plus pour le pompage qu’on ne peut produire en turbinant plus tard cette même quantité d’eau.

Le pompage-turbinage consomme annuellement (2011) 2466 GWh,
soit 4 % de la production total d’électricité en Suisse,
soit toute la production annuelle de Mühleberg !

L’énergie solaire

Le soleil nous envoie en une heure autant d’énergie que toute l’humanité ne consomme en une année.
Et en plus, le soleil ne nous n’envoie pas de facture – autant en profiter!

Il existe plusieurs possibilités pour profiter de cette énergie:

  • Le solaire photovoltaïque, pour produire de l’électricité
  • Le solaire thermique, pour chauffer de l’eau, soit pour l’eau chaude sanitaire, soit pour l’appui du chauffage.

Le solaire photovoltaïque

Une technologie accessible à tout propriétaire de maison ou de chalet à la toiture bien orientée:

Des panneaux photovoltaïques, composés de cellules solaires qui transforment le rayonnement solaire en électricité, sont installés sur les pans de toits orientés plus ou moins vers le sud.

Il y a deux applications différentes:

  • Les installations raccordées au réseau (voir fig. 1)
  • Les installations photovoltaïques autonomes (voir fig. 2)

Les installations raccordées au réseau

L’électricité à courant continu produite par les modules photovoltaïques est convertie par un onduleur en courant alternatif 230V/50 Hz compatible avec le réseau du distributeur électrique.

L’électricité ainsi produite est entièrement injectée dans le réseau du distributeur, en passant par un compteur de production qui permet d’établir la quantité de courant fourni au réseau.

L’électricité consommée dans la maison est fournie comme d’habitude par le réseau et facturée sur base du compteur de consommation.

1 m2 de panneau, bien orienté vers le sud, produit dans nos régions environ 150 kWh par année.

Un ménage moyen (sans chauffage électrique ni chauffe-eau électrique) consomme environ 4000 kWh par année.

Avec une installation de 27 m2 on pourrait donc produire (en moyenne sur l’année) autant d’électricité que ce ménage moyen consomme.

Cependant une installation plus petite (en fonction de la surface disponible ou de l’investissement envisagé) peut aussi se justifier.

Pour calculer le potentiel de votre projet visitez le site
http://www.swissolar.ch/fr/pour-maitres-douvrage/outils-de-calcul/calculateur-denergie-solaire/

Le potentiel du photovoltaïque pour la Suisse

Equiper avec des panneaux solaires

  • 30 % des toits existants (ceux qui sont bien orientés, qui ne se trouvent pas dans des zones protégées et ne sont pas ombragés)
  • produiraient 10 % de notre consommation d’électricité.
  • Cela correspond à 25% de la production total du nucléaire Suisse, ou bien par exemple à la production des centrales Beznau I et Beznau II.

Et la fameuse énergie grise ?

Et la fameuse énergie grise ?

Des études scientifiques reconnues montrent que l’énergie investie dans la production d’une installation solaire est récupérée dans nos régions en moins de trois ans.

Avec une durée de vie d’au moins 30 ans (les panneaux sont garantis 25 ans), une installation photovoltaïque produit de ce fait au moins dix fois plus d’énergie que celle qui est investie dans sa fabrication.

Grâce au développement continuel de la technologie photovoltaïque ce facteur de « retour énergétique» continu à s’améliorer encore.

Combien coûte une installation photovoltaïque ?

Le coût des installations photovoltaïques sont en baisse spectaculaire ces dernières années. Si vous envisagez la réalisation d’une telle installation n’hésitez donc pas à demander des offres à des entreprises expérimentées afin de connaître les prix actuels.

Le site suivant vous permettra de les identifier
http://www.swissolar.ch/fr/a-propos-de-swissolar/rechercher-un-membrepros-du-solaire/

(A titre d’information, une installation de 27m2 couvrant la consommation totale en électricité d’un ménage moyen (voir ci-dessus) coûtait en 2012 environ CHF 22’000.-)

A combien revient l’électricité photovoltaïque ?

Le prix de revient du kWh produit est aussi en baisse remarquable, on attend que d’ici quelques années il sera au même niveau que le mix de courant que nous consommons aujourd’hui.

Rétribution a prix coûtant (RPC)

Pour promouvoir les énergies renouvelables, la confédération a instauré la rétribution à prix coûtant du courant injecté (RPC). La RPC compense la différence entre le coût de la production et le prix du marché, garantissant ainsi aux producteurs de courant renouvelable un prix qui correspond à leurs coûts de production.

A cause du grand nombre d’inscriptions de projets photovoltaïque, l’octroi de ces aides fédérales a atteint son plafond et les nouveaux projets sont inscrits sur une liste d’attente.

Rétribution Unique (RU)

Afin de remédier à ce problème, une rétribution unique (RU) peut être choisie pour certains projets photovoltaïques. Le lien suivant vous donne toutes les informations nécessaires concernant la RPC respectivement la RU:
http://www.swissgrid.ch/swissgrid/fr/home/experts/topics/renewable_energies/remuneration_re.html

Déductions fiscales

Dans la plupart des cantons, les investissements faits pour une installation solaire peuvent être déduits de sa déclaration d’impôts comme frais d’entretien.

Les installations photovoltaïques autonomes

Dans le cas d’un bâtiment isolé (cabanon, chalet d’alpage) non raccordé au réseau électrique, on est obligé de stocker localement l’énergie produite durant la journée. La seule solution consiste alors à installer des batteries.

Pour charger correctement les batteries il faut installer un contrôleur, et pour pouvoir alimenter des consommateurs standards il faut aussi installer un onduleur comme dans le cas précédant.

Vu le coût élevé de ces batteries, une telle installation ne peut être considérée pour l’alimentation de l’éclairage et éventuellement d’un ordinateur ou d’une radio ou TV.

Le solaire thermique

Les boilers électriques installés en Suisse consomment annuellement 2500 GWh, ce qui correspond à peu près à la production de Mühleberg

Et pourtant, avec une installation simple, facilement à installer dans des maisons existantes ou en construction, le soleil peut fournir une part importante de notre consommation d’eau chaude sanitaire, et ainsi réduire la consommation d’électricité et faire des économies substantielles.

Une telle installation consiste principalement en :

Des capteurs thermiques, composés d’un circuit de tubes en cuivre couvert par un verre spécial. Un fluide caloporteur circulant dans ce circuit à l’aide d’un circulateur est chauffé par le soleil et transporte la chaleur dans l’accumulateur.

Pour couvrir le manque de soleil en cas de mauvais temps prolongé, la chaudière du chauffage existant fournit la chaleur manquante par un circuit d’appoint.

Une installation typique pour une famille de 4 personnes répond aux spécifications suivantes :

  • Surface des capteurs: 4 m2
  • Volume de l’accumulateur: 400 litres

Potentiel d’eau chaude solaire

Avec une telle installation, les besoins en eau chaude sanitaire annuels de cette famille peuvent être couverts à environ 60 %. Le reste est couvert par la chaudière existante.

(Il serait possible d’augmenter la part de couverture par le solaire en augmentant la surface des capteurs ainsi que le volume de l’accumulateur, mais ce gain additionnel ne justifierait pas l’augmentation des coûts de l’installation.)

Pour calculer le potentiel de votre projet visitez le site
http://www.swissolar.ch/fr/pour-maitres-douvrage/outils-de-calcul/calculateur-denergie-solaire/

Combien coûte une installation solaire thermique pour l’eau sanitaire?

Pour obtenir des prix actualisés, veuillez contacter un installateur spécialisé.

Le site suivant vous aidera à en trouvera un:
http://www.swissolar.ch/fr/a-propos-de-swissolar/rechercher-un-membrepros-du-solaire/
(A titre d’information, une installation de 4 m2 comme décrit ci-dessus coûtait en 2012 environ CHF 15’000.-)

Déductions fiscales

Dans la plupart des cantons, on peut déduire de sa déclaration d’impôts les investissements faits pour une installation solaire comme frais d’entretien.

Subventions

La plupart des cantons font la promotion de telles installations en les subventionnant.

Dans le canton de Vaud par exemple, cette subvention s’élève actuellement à CHF 1’800.- pour une installation de 4 m2 à 10 m2.

Liste des mesures promotionnelles des cantons et communes pour le solaire thermique pour 2014:
Solarwärme 2014: Förderung durch Kantone und Gemeinden; Baubewilligungen
(cantons romands dès page 18)

Pour des informations valables pour le canton de Vaud, consultez
http://www.vd.ch/themes/environnement/energie/subventions/domaines/

Appoint du chauffage

Une installation de capteurs solaires thermiques peut aussi fournir une partie de la chaleur nécessaire au chauffage. Le principe reste le même que celui décrit ci-dessus, mais tant la surface des capteurs que le volume de l’accumulateur doivent être beaucoup plus grandes. Il faut donc avoir suffisamment de place disponible sur le toit pour les capteurs ainsi qu’à la cave pour l’accumulateur.

En plus, l’accumulateur doit être du type combiné afin de séparer le circuit d’eau chaude sanitaire de celui d’appoint du chauffage.

L’éolien

Le vent est une source d’énergie renouvelable ne rejetant ni déchets toxiques, ni CO2.

La technique de production d’électricité à partir du vent est désormais tout à fait éprouvée.

En tenant compte des problèmes de la protection des paysages dans notre petit pays, son potentiel est certainement limité. Mais l’énergie éolienne doit pourtant contribuer elle aussi à nos efforts de sortir du nucléaire.

La biomasse

La biomasse est la 2ème énergie renouvelable dans le monde. Elle permet de produire de l’électricité et de la chaleur via la combustion de déchets et de résidus de matières organiques végétales ou animales.

La géothermie

La géothermie a de nombreuses cartes à jouer pour participer à la diversification de l’approvisionnement énergétique, que se soit en termes de chaleur, de froid, ou à moyenne échéance en terme de production d’énergie électrique propre et renouvelable.

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