Véhicules à batterie : de quelle puissance électrique aura-t-on besoin ?

Le transport des personnes et des marchandises par la route est l’une des activités humaines qui devrait connaître des changements radicaux au cours des prochaines années, avec un abandon progressif des carburants d’origine fossile et un basculement vers des modes de propulsion de type électrique.

Il n’est pas encore certain que les batteries soient la solution à long terme, l’hydrogène apparaissant une option également intéressante avec l’usage de la pile à combustible. Cependant, ce sont les batteries qui se développent pour le moment avec la dynamique la plus forte.

 

Alors, quelle quantité d’énergie électrique serait nécessaire pour alimenter le parc automobile et celui des transports par route si la propulsion était intégralement électrique ?

De quelle puissance installée aura-t-on besoin ?

 

Forte augmentation de la consommation électrique 

En 2020, la consommation de carburant routier (essence et gazole) a été de 42,5 millions de mètres cubes, tous véhicules confondus (voitures, fourgonnettes, camions…) Sur la base d’une consommation pour un véhicule de 6,5 litres de carburant pour 100 kilomètres (moyenne estimée) et d’une consommation électrique de 15 kilowattheure (kWh) pour 100 kilomètres – (moyen pour les véhicules électriques actuellement utilisés) on arrive à l’équivalence suivante :

1 litre de carburant équivaut à 2,3 kWh, pour un véhicule moyen

Sur la base de cette équivalence, si tous les véhicules avaient fonctionné en 2020 avec des propulsions électriques, il aurait fallu environ 100 térawatt-heure (TWh) d’électricité en lieu et place des 42,5 millions de mètres cube de carburants routiers.

Rapporté à la consommation d’électricité totale de la France en 2020, soit 460 TWH, une substitution totale des carburants par des propulsions électriques se serait donc traduit par une augmentation de près de 22% de la consommation électrique française.

 

Comment produire une telle quantité d’électricité ?

Passons en revue les sources d’électricité à faible empreinte carbone :

  • Le nucléaire ?

Sur la base d’un fonctionnement annuel d’un réacteur nucléaire de 6.000 heures par an, il aurait fallu une puissance installée d’environ 16 gigawatt. Soit l’équivalent de 16 centrales nucléaires classiques ou de 10 EPR.

Pour mémoire, le parc actuel s’élève à 56 réacteurs nucléaires représentant une puissance installée de 60 GW.

  • L’éolien ?

Sur la base d’un fonctionnement annuel d’une éolienne de 2.500 heures par an, il aurait fallu une puissance installée de 40 GW. Pour mémoire, la puissance installée actuelle du parc éolien est de 17 GW. Rien que pour fournir la quantité d’électricité requise, il faudrait un parc d’éoliennes 2,5 fois plus important qu’aujourd’hui. Et encore, en supposant que les batteries des véhicules soient rechargés pile au moment où les éoliennes tournent.

Le problème de stockage des énergies intermittentes et de leur absence de pilotage, apparaît ainsi de manière crue lorsque l’on met en regard la production d’électricité avec les besoins des consommateurs pour des activités spécifiques et bien identifiées, de plus de taille significative

  • Le solaire ?

Sur la base d’un fonctionnement annuel moyen d’un panneau solaire de 1.000 heures par an en équivalent capacité maximale, il aurait fallu une puissance installée de 100 GW.

Pour mémoire, la puissance installée actuelle en solaire est de 10 GW.

Donc il faudrait 10 fois plus d’installation solaire pour fournir l’électricité demandée. La encore, sans facteur de sécurité. Et en plus, il s’agit de valeur moyenne. Au mois de janvier, avec des journées courtes et donc peu d’énergie solaire disponible, il n’y aurait pas beaucoup de véhicules électriques sur les routes.

 

Conclusion

Cette simulation a pour intérêt de présenter les ordres de grandeurs pour une activité bien définie, à savoir le basculement vers l’électricité du mode de propulsion des véhicules sur route. Pour cette seule activité, la substitution de combustibles fossiles par de l’électricité génère des besoins significatifs, et nécessite des puissances installées conséquentes pour permettre de couvrir la demande, sans parler des modes de stockages, qui sont aujourd’hui très limités.

Il y a bien d’autres activités où la substitution des énergies fossiles par de l’électricité est envisagée. Avec des besoins en final beaucoup plus importants que ceux mentionnés ci-dessus pour les seuls véhicules sur route.

Lorsque des voix se font entendre pour fermer les centrales nucléaires à court terme, il serait intéressant que les solutions réelles et pragmatiques de fournitures d’électricité soient mises en regard de ces fermetures. Les chiffres ci dessus montrent que les ordres de grandeur en jeu sont très importants, les délais de mise en œuvre forcement très longs. Il est important de prendre les mesures appropriées pour que la décarbonation des activités humaines soit orchestrée, et ne crée pas le chaos par manque de réalisme et de planification.

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