Le forum HYDROPOWER EUROPE Et la Recherche et l'innovation - CFbr
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Le forum HYDROPOWER EUROPE Et la Recherche et l’innovation jean-jacques.fry@wanadoo.fr HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation Grenoble le 29 01 2020 1
L’hydro-électricité en Europe 700000 70% of economically feasible potential 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Generation (GWh/year) Installed capacity (MW) According Hydropower & Dams World Atlas
Le développement actuel en Europe Capacity under construction (MW) 9580 9236 9183 7380 7089 4683 4552 4225 3364 3212 3028 2400 2408 2006200720082009201020112012201320142015201620172018 Hydropower & Dams World Atlas (2019)
La construction de barrages en Europe 40 40 37 35 35 33 33 30 30 31 30 29 29 30 25 24 25 >60m 20 >150m 15 10 5 1 0 0 1 2 2 2 0 0 0 0 0 1 0 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 Hydropower & Dams World Atlas (2019)
L’Europe et vous? • Un club de technocrates? • Une passoire de l’émigration? • Un rempart de la démocratie? HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation CFBR Journée Jeunes 29/01/2020 5
Valeurs de l’UE et de la CIGB • L'Union est fondée sur les valeurs de respect de la dignité humaine, de liberté, de démocratie, d'égalité, de l'État de droit, ainsi que de respect des droits de l'homme, y compris des droits des personnes appartenant à des minorités. • La CIGB aide la profession à mettre en place des normes et à fixer des règles afin de garantir la sécurité, l’efficacité, l’optimisation des coûts, la protection de l’environnement et la prise de décisions socialement équitables lors de la construction et l’exploitation d’un barrage. HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation CFBR Journée Jeunes 29/01/2020 6
L’UE: des valeurs aux actions • 11 800 organisations déclarées comme représentantes d’intérêts auprès des décideurs et fonctionnaires de l’Union européenne (UE). • 3160 ONG! • 24 894 équivalents temps plein déclarés par celles-ci. • Business >> 3 milliards €/an • 0 pour les barrages HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation CFBR Journée Jeunes 29/01/2020 7
Quelles actions pour l’avenir? • Quel est • Quels sont ses notre besoins? allié? • La • La lutte contre société le civile réchauffement climatique HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation CFBR Journée Jeunes 29/01/2020 8
Nouveaux barrages depuis 2000 La ceinture et les bretelles de sécurité de l’approvisionnement en nourriture, eau et électricité
Les besoins mondiaux dans 50 ans • ENERGIE: – Production d’électricité triplera – La capacité de stockage sera multipliée par 20 • EAU: – Les besoins d’irrigation seront multipliés par 2 – Les besoins de stockage d’eau potable en hausse • SECURITE: – Les dégâts potentiels des crues en hausse HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation CFBR Journée Jeunes 29/01/2020 10
L’opportunité pour l’hydro-électricité • L’Europe désire une transformation • L’hydro-électricité contribue fondamentale et économique de son fortement à l’achèvement de la système d’électricité en vue d’un décarbonisation de l’énergie et avenir résilient au climat grâce à sa sera d’autant plus nécessaire faible émission de C02. que les énergies intermittentes pénétreront le marché. HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation CFBR Journée Jeunes 29/01/2020 11
Les 3 challenges de l’énergie en 2035 France 2035: Scénario de production 50% nucléaire et 35% éolien+PV avec les données de 2013 Puissance GW 120 _80 (Grand, Lebrun, Vidil et Wagner 2016) HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation 12
Les 3 challenges de l’électricité en 2035 1. La puissance à installer est 3 fois celle des moyens traditionnelles sans garantie de fourniture 2. La production dépasse souvent la demande. 25% inutilisée (44TWh) cela exige une capacité de stockage de 15 TWh et une puissance de 50 GW au lieu de 5 GW actuellement. 3. Les transitoires entre surplus et déficits sont très fréquents et importants (3GW/h) les moyens de gestion de tels transitoires ne sont pas disponibles à court et moyen terme. Les stations de Transfert d’Energie par Pompage (STEP) font partie de la solution. Exemple: • de 0 à 1h : les batteries • de 1h à 1j : les STEP • De 1j à 1 mois: Hydrogène ou gaz HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation 13
Oui mais… Le challenge actuel des STEP Hier €/MWh Prix de l’électricité Gain 4 2 (stockage) 3 (STEP) 1 5 6 7 8 MW 1 Puissance à installer 2020 €/MWh 3 X 2 Gain perdu Nouveau Prix 4 Fil de (STEP) NER 1 2 (storage) 3 5 6 7 l’eau MW «obligation d’achat» Puissance à installer
D’où la nécessité de Recherches et d’Innovations • Les STEP peuvent assurer flexibilité et stockage. Elles sont à développer. • Les usines traditionnelles sont invitées à évoluer pour assurer aussi flexibilité et stockage. • Mais cela doit être réalisé sans augmenter l’impact environnemental. • Le concept « Twin dams » de Lempérière réduit cet impact. HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation 15
Le projet Hydropower Europe Projet H2020 de concertation et de support pour constituer un forum réunissant pendant 3 ans toutes les parties prenantes de l’hydroélectricité en vue de proposer à l’UE un programme de Recherches et d’innovations et une feuille de route stratégique de l’hydro-électricité pour les décennies à venir EASE - European Association for Storage of Energy EREF - European Renewable Energies Federation EUREC - Association of European Renewable Energy Research ICOLD - International Commission on Large Dams IHA – International Hydropower Association VGB - Technical Association for Generation and Storage of Power & Heat
Les axes d’innovations 1. Amélioration de la production, de la flexibilité et du stockage 2. Amélioration de la performance et optimisation de l’exploitation des usines 3. Amélioration de la performance et de la résilience des équipements électro-mécaniques 4. Amélioration de la performance et de la résilience des infrastructures hydrauliques 5. Concepts nouveaux 6. Amélioration de l’acceptabilité sociale et environnementale 7. Diminution de l’impact du réchauffement climatique
Les “Twin dams” de Lempérière • Soit un réservoir avec V (m3) et H=100m • Il est partagé en 2 réservoirs de H/2 • de volume : V/(2)3=V/8 • L’eau est pompée de 0,4H à 0,5H • Le volume d’eau pompée est: V/8[1-(4/5)3]=V/16 • L’énergie turbinée est en kWh : 1 = 0.8 × 0.5 × × ( ℎ) 16 3600 • L’énergie pour 250 stockages/an: = 250 × 0.8 × 0.5 × × ≅ ( ℎ) 16 3600 60 • L’énergie/m3/an à H=100m: 100 = × = 1.6 ℎ 1.6 ℎ 3 60 • >> 0.5 kWh/m3 traditionnel • L’énergie hydro mondiale serait multipliée par 3 avec moins d’impacts environnementaux: 109 = 1.6 × 6 000 × ≅ 10 000 ℎ > 3*Production mondiale 2018 109
HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation CFBR Journée Jeunes 29/01/2020 19
QUIZ! Avec 35% d’énergie intermittente en 2035 quelle devrait être la capacité de stockage d’électricité en France? 500MW 5GW ou 50 GW? HYDROPOWER EUROPE Les axes d’innovation CFBR Journée Jeunes 29/01/2020 20
C’est à vous d’innover! Inscription et participation à la consultation en septembre 2020!
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