Ce dossier est la version écrite d'une présentation orale réalisée en juin et juillet 2008 en Polynésie française par Bruno GARNIER, membre de 2D attitude. Il s'attache à répondre à certaines des idées liées au développement des énergies renouvelables en Polynésie, et en particulier aux "Yaka faire du solaire, de l'éolien, du coprah, etc.". Il pointe du doigt les projets irréalisables et les vraies niches énergétiques.

Où allons-nous globalement ? Simulation énergétique mondiale au XXI^e siècle

Ce graphique est un rappel du dossier "Les énergies fossiles : vers une fin programmée".

Ces données, issues du secteur Recherche & Développement d'EDF, indiquent entre autres :

• Un pic de production pétrolier (en bleu soutenu) autour de 2015,
• Un pic pétrole + gaz (en bleu soutenu + rouge ; c'est à dire les énergies directement utilisables pour les transports) autour de 2025,
• Un pic, toutes énergies confondues (du bleu soutenu au bleu clair) et en faisant de gros efforts au niveau des énergies renouvelables, en 2040.

À partir de 2040, le monde sera en déficit d'énergie et ce même en utilisant l'ensemble des ressources en charbon, ce qui aura un impact majeur sur le climat. Nous savons aujourd’hui qu’aucune nouvelle source d’énergie ne peut être développée à grande échelle d’ici trente ans de manière à remplir la partie fantomatique en haut du graphique, qui correspond à la tendance de consommation simulée.

D'où partons-nous localement ? Situation énergétique actuelle

Dans ce graphique, hydroélectricité, fioul, et environ 7% du gazole servent à faire de l’électricité (45%),
Le reste de gazole, l’essence et les carburéacteurs servent aux transports (49%),
Le gaz sert principalement à la cuisson et à l’eau chaude sanitaire (6%),
La part des énergies renouvelables autres que l'hydroélectricité est insignifiante.

Solaire

Solaire photovoltaïque

Le principe de l’énergie solaire photovoltaïque est la conversion par une cellule de silicium de lumière (photons) en électricité (électrons).
Il existe deux technologies dans le domaine du solaire photovoltaïque :

• le connecté réseau où l’énergie du soleil est utilisée en complément de l’énergie du réseau électrique (il n'y a donc pas de batteries),
• le photovoltaïque isolé, dans les endroits où il n’y a pas de réseau, et où l’énergie produite par les modules doit être stockée dans des batteries.

La plus grande centrale photovoltaïque du monde a une superficie de 100 hectares, soit l'équivalent d'une bande de 200 m de large entre la Cathédrale de Papeete et l’Aéroport de Faa’a ! Tout ça pour un malheureux 3%...
L’énergie solaire représente aujourd’hui, seulement 0.005% de l’énergie totale consommée dans le monde.
L’énergie solaire photovoltaïque possède une caractéristique rare (et malheureuse) dans les énergies renouvelables, elle est très peu sensible aux économies d’échelle : pour réaliser un champ géant tel que celui de Hoya de los Vicentes, il faut utiliser – en plus grand nombre – les mêmes modules que ceux qui servent à électrifier de modestes maisons en site isolé.
Cette caractéristique rend l’énergie solaire intéressante pour les petites puissances, mais d’un coût excessif pour les grosses.

Solaire thermique

Le principe du chauffe-eau solaire (solaire thermique) est le même que celui du tuyau d’arrosage resté au soleil toute la journée et qui, en fin d’après-midi, délivre de l’eau brûlante.
À ce système très simple, il a uniquement été ajouté un réservoir isolé qui permet de conserver cette eau chaude pendant plusieurs jours.
Le solaire thermique est la seule source d’énergie renouvelable individuelle qui a percé sans aucune subvention.
30% de l’eau chaude sanitaire sur Tahiti est d’origine solaire.
Un tout petit coup de pouce (prêts à taux 0, communication, …) permettrait de décider les 70% de récalcitrants, et ainsi de faire 30 GWh d’économies sur la facture énergétique polynésienne. Un joli 2% du total du bouquet énergétique polynésien, simplement avec cela.

Solaire thermo-électrique

Le solaire thermo-électrique est l’une des technologies les plus prometteuses pour l’énergie mondiale.
Le principe en est de concentrer les rayons solaires afin d’échauffer un liquide caloporteur (de l'huile par exemple), ce liquide servant par la suite à faire bouillir de l’eau, ce qui entraîne une centrale à vapeur.
Cependant, elle n’est pas adaptée en Polynésie. En effet, elle nécessite :

• de grandes étendues plates,
• des zones arides.

Hydro-électricité

L’hydro-électricité, qui est bien moins médiatique que le photovoltaïque, est l’une des deux seules énergies renouvelables (avec le bois, dit aussi dendro-énergie) qui représente plus que l’épaisseur du trait dans le mix énergétique mondial.
Contrairement au solaire, l’énergie hydro-électrique est fortement influencée par les économies d’échelle : 1kWh produit par une installation de grande taille reviendra beaucoup moins cher qu’1 kWh produit par une installation de petite taille.
Elle a comme avantage d’être assez stable, le débit d’un cours d’eau ne variant que rarement de façon brutale.
À Tahiti, entre 25 et 30% de l’électricité est produite grâce à l’hydro-électricité, et il est possible de doubler le potentiel actuel...
Aux Marquises et dans les Îles Sous le Vent aussi, le potentiel hydro-électrique inexploité est important.

Éolien

La difficulté principale pour la mise en place d’une production éolienne importante est l’instabilité de cette ressource: lorsque le vent dépasse une certaine vitesse, l’éolienne se « met en drapeau » afin d’éviter toute casse mécanique. (comme on le voit sur le graphique ci-dessus vers 90 km/h). Cette baisse soudaine de la production éolienne peut déstabiliser le réseau électrique si la part d’énergie éolienne est trop importante.

Climatisation eau de mer (production de froid)

À 1 000 m de fond, la température de l’eau est de 4°C. Cette eau peut être pompée pour être utilisée pour la climatisation de locaux (hôtels). Ce procédé est appellé SWAC en anglais (Sea Water Air Conditioning).

Énergie thermique des mers (production d'électricité)

En zone intertropicale, il est aussi possible d’utiliser le différentiel de température entre l’eau profonde (4°C) et l’eau de surface (26°C) afin de produire de l’électricité. Ce procédé se nomme en anglais OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion).

Géothermie profonde

Comme tous les volcans, Tahiti a été formée par des coulées de lave provenant du manteau terrestre.
Tahiti étant une île jeune (500 000 ans pour la Presqu'île environ), il est légitime de s’interroger sur la chaleur résiduelle présente en profondeur.
Une équipe du BRGM a effectué une étude de pré-faisabilité qui n’exclut pas la possibilité de trouver une chaleur exploitable à des profondeurs acceptables.
Le problème de cette technologie est que les études sont très onéreuses.

Houle

Deux procédés principaux permettent d’utiliser l’énergie de la houle :
Le procédé Wavegen qui utilise l’oscillation de la houle dans une colonne d’air pour comprimer, puis décomprimer ce dernier. Une turbine se chargeant de convertir ces mouvements d’air en électricité.
Le procédé Pelamis qui consiste en de grands flotteurs rigides articulés entre eux. Leurs mouvements actionnent des vérins hydrauliques qui compriment de l’huile, cet huile sous pression faisant tourner une turbine.

Biodiesel

Coprah

L’utilisation de l’arbre de vie pour produire l’énergie dont a besoin la Polynésie est très séduisante. Elle permettrait:

• de dynamiser l’économie des îles éloignées,
• de résoudre les problèmes de dépendance énergétique de la Polynésie,
• de trouver du travail pour de nombreux jeunes sans qualification.

Cependant, cette solution miracle n’est pas réaliste pour trois raisons :

• économique (même au prix actuel du pétrole, le coprah est encore cinq fois plus cher),
• énergétique (l’énergie dépensée pour le transport et le pressage est trop importante au regard de l’énergie produite),
• échelle (la totalité de la production de coprah polynésien représente moins d’1% de la consommation).

Il est cependant légitime d’étudier la faisabilité de petites structures où la pression et l’utilisation du coprah auraient lieu sur le lieu de production.

Agricarburants mondiaux

Sans commentaires...

Algues oléagineuses

Les algues oléagineuses seront peut-être le bio-carburant du futur. Sur des terres non fertiles, cette technologie promet des rendements de loin supérieurs à ceux des biocarburants classiques.
Cependant, le pas de la recherche à la production de masse demandera du temps.

Déchets

Les déchets sont eux aussi une source d’énergie. Leur classement dans les énergies renouvelables est abondamment discuté dans la littérature spécialisée.
Le procédé le plus classique consiste en une incinération des déchets, mais de nouveaux procédés sont prometteurs : digesteurs, pyrolyse, …

Synthèse

Ce graphique est divisé en trois parties :

• à gauche, les projets irréalisable en Polynésie,
• au centre, les projets réalisables à l’échelle de Tahiti,
• à droite, les actions de maîtrise de l’énergie réalisables sur Tahiti.

Ce qui apparaît dans ce graphique, c’est que ce ne sont pas toujours les réalisations les plus spectaculaires qui sont les plus efficaces : en introduisant une petite dose de covoiturage dans nos déplacements de tous les jours, nous économiserions presque deux fois la production de la plus grande centrale photovoltaïque du monde !...

L'énergie : une histoire de coûts...

Ce graphique, basé sur des coûts d'installations réalisables en Polynésie, montre qu’il n’existe pas d’énergie « magique » :

• l’éolien n’est pas cher, mais il ne peut couvrir qu’un faible pourcentage de la consommation totale sous peine de déstabiliser le réseau,
• l’hydro-électricité est plus stable, mais limitée par les sites équipables,
• le solaire est le plus médiatique, mais aussi le plus cher.

La solution est donc un « mix énergétique » qui utilise sans a priori les énergies les plus appropriées dans chaque domaine.