energie renouvelable

Sommaire Introduction………………………………………………. 2. Les différents types d’énergies renouvelables…………………………………………… 2.1 Énergie solaire…………………………………………… 2.2 Énergie éolienne…………………………………………. 2.3 Énergie hydraulique……………………………………... 2.4 Biomasse………………………………………………… 2.5 Énergie géothermique………………………………………………………….. 3. Avantages escomptés………………………………............................... 3.1 Avantages en termes géopolitiques et de sécurité……............... 3.2 Autres avantages……………………………………………….

4. Les énergies renouvelables suffiront-elles à limiter le réchauffement climatique ?................................... ................................................................... 4.1 Intégration éco-paysagère……………………………............... 4.2 Risques pour la faune………………………………………….. 4.3 Stockage et distribution………………………………………... 4.4 Contraintes économiques et organisationnelles

5 Rentabilité économique…………bakr………………………........................ 6 Situation actuelle………………bakr……………………………………….. 6.1 Énergies renouvelables au Maroc …………………………… 6.2Électricité renouvelable dans le monde……………………….

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Introduction : Le soleil, l’eau, le vent, le bois et les autres produits végétaux sont autant de ressources naturelles capables de générer de l’énergie grâce aux technologies développées par les hommes. Leur relatif faible impact sur l’environnement en fait des énergies d’avenir face au problème de la gestion des déchets du nucléaire et aux émissions de gaz à effet de serre. Les énergies renouvelables représentent par ailleurs une chance pour plus de 2 milliards de personnes isolées d’accéder enfin à l’électricité. Ces atouts, alliés à des technologies de plus en plus performantes, favorisent le développement des énergies renouvelables mais de manière encore très inégale selon le type de ressources considérées. D'une façon générale, les énergies renouvelables sont des modes de production d'énergie utilisant des forces ou des ressources dont les stocks sont illimités. L'eau des rivières faisant tourner les turbines d'un barrage hydroélectrique ; le vent brassant les pales d'une éolienne ; la lumière solaire excitant les photopiles ; mais aussi l'eau chaude des profondeurs de la terre alimentant des réseaux de chauffage. Sans oublier ces végétaux, comme la canne à sucre ou le colza, grâce auxquels on peut produire des carburants automobiles ou des combustibles pour des chaudières très performantes. Tout cela constitue les énergies nouvelles et renouvelables, " ENR " pour les adeptes du jargon énergétique, et plus justement ER pour les seules énergies renouvelables. En plus de leur caractère illimité, ces sources d'énergie sont peu ou pas polluantes. Le solaire, l'éolien, l'eau et la géothermie ne rejettent aucune pollution, lorsqu'elles produisent de l'énergie. La combustion de la biomasse génère certains gaz polluants, mais en bien moindre quantité que des carburants fossiles, tels que le charbon ou le fioul. La consommation d’énergie ne cessant d’augmenter, il semble néanmoins peu probable que les énergies renouvelables remplacent les autres ressources énergétiques dans un avenir proche. Aussi est-il important que chacun de nous surveille au plus près sa propre consommation d’énergie.

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I-Historique : I-1Combustion du bois Le début de l'utilisation du bois comme combustible, ou bois énergie, est contemporain de la maîtrise du feu. Le bois est utilisé comme source d'énergie thermique afin de chauffer et de cuisiner, mais aussi de déshydrater ou de fumer les aliments pour mieux les conserver. Par la suite, on a découvert qu'une combustion lente et partielle du bois avec un apport minime d'oxygène permettait de produire du charbon de bois. Ce dernier fournit plus de chaleur que le bois et représente une source d'énergie plus compacte. C'est également une source de carbone plus pure, ce qui le rend utile dans la métallurgie du fer pour la production de fonte et d'acier. Cependant, le charbon de bois n'est pas une source d'énergie efficace, sauf à récupérer la grande quantité d'énergie du bois perdue lors de sa fabrication. La sylviculture pour production de bois de chauffage est en concurrence avec les usages alimentaires des surfaces cultivables et est consommatrice d'eau virtuelle.

I-2Énergie hydraulique De nombreuses civilisations se sont servies de la force de l'eau, qui représentait une des sources d'énergie les plus importantes avant l'ère de l'électricité. Un exemple connu est celui des moulins à eau, placés le long des rivières. Aujourd'hui, bien que de nombreux sites aient été parfaitement équipés, cela ne suffit plus à compenser l'augmentation vertigineuse de la consommation. De nos jours l'énergie hydraulique est utilisée au niveau des barrages et sert principalement à la production d'électricité.

Moulin à eau(Figure 1)

I-3Énergie éolienne Elle a été exploitée à l'origine à l'aide de moulins à vent équipés de pales en forme de voile, comme ceux que l'ont peut voir aux Pays-Bas ou encore ceux mentionnés dans Don Quichotte. Ces moulins permettaient de pomper l'eau ou d'actionner des meules pour moudre le grain. Aujourd'hui, on retrouve

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ce système dans des éoliennes de pompage. Plus petites et possédant plus de pales qu'un moulin traditionnel, elles tournent plus rapidement. On peut en trouver notamment dans les grandes plaines des États-Unis. Une autre utilisation ancestrale de l'énergie éolienne, bien plus ancienne encore que les moulins à vent, est la force propulsive du vent, utilisée dès l'Antiquité pour se déplacer sur l'eau avec des bateaux à voile, comme en témoigne la Barque solaire de Khéops.

Moulins à vent(Figure 2)

I-4Énergie solaire passive L'énergie solaire passive a depuis longtemps été utilisée comme source d'énergie dans l'architecture. Les technologies ont récemment évolué, permettant la réalisation de maisons solaires passives totalement optimisées d'un point de vue thermique. Les performances peuvent plus ou moins s'approcher de l'autonomie énergétique selon l'investissement.

I-5Énergie géothermique Les Grecs et les Romains de l'antiquité connaissaient déjà l'usage de l'énergie géothermique, comme en témoignent les villes d'eau, "Aquae Sextiae", du Consul Sextius (Aix-en-Provence, Aix-les-Bains, Aix-laChapelle, ...), mais également les puits provençaux qu'ils construisaient pour climatiser leurs habitations.

II- Les différents types d’énergies renouvelables : II.1 Énergie solaire : II.1.1 Énergie solaire thermique : Page 4 sur 22

Le soleil est la source de la grande majorité d'énergie que nous utilisons sur la terre. La plupart de l'énergie que nous utilisons a connu de nombreuses transformations avant d'être finalement utilisées, mais il est également possible d'exploiter cette source d'énergie solaire à l’état où elle arrive sur la surface de la terre. Il existe de nombreuses applications pour l'utilisation directe de l'énergie solaire thermique, le chauffage et le refroidissement, le chauffage de l'eau, le séchage des récoltes et la cuisson solaire. C'est une technologie qui est bien comprise et largement utilisée dans de nombreux pays à travers le monde. La plupart des technologies solaires thermiques existent sous une forme ou une autre depuis des siècles et ont une base de fabrication bien établie dans les pays développés, riche en soleil. L'utilisation la plus commune pour la technologie solaire thermique sert à chauffer l'eau domestique. Des centaines de milliers de systèmes d'eau chaude sanitaire sont utilisés partout dans le monde, surtout dans des régions telles que la Méditerranée et en Australie où il existe une insolation élevée (l'énergie totale par unité de surface reçue du soleil). Comme les prix mondiaux du pétrole varient, c’est une technologie qui gagne rapidement une acceptation en tant que mesure d'économie d'énergie dans les deux utilisations de l’eau de chauffage domestique et commerciale. Actuellement, on trouve généralement des chauffe-eaux domestiques auprès de certaines sections aisées de la communauté dans les pays en développement. Il existe d'autres technologies qui tirent parti de l'énergie gratuite fournie par le soleil. Les technologies de chauffage de l'eau sont généralement orientées vers les technologies de l'énergie solaire active, tandis que d'autres technologies, comme le chauffage ou le refroidissement, qui absorbent passivement l'énergie du soleil et qui n’ont aucun composant mobile, sont désignées comme les technologies solaires passives.

II.1.2 Énergie photovoltaïque : L’énergie solaire photovoltaïque provient de la conversion de la lumière du soleil en électricité au sein de matériaux semi-conducteurs comme le silicium ou recouverts d’une mince couche métallique. Ces matériaux photosensibles ont la propriété de libérer leurs électrons sous l’influence d’une énergie extérieure. C’est l’effet photovoltaïque. L’énergie est apportée par les photons, (composants de la lumière) qui heurtent les électrons et les libèrent, induisant un courant électrique. Ce courant continu de micro puissance calculé en watt crête (WC) peut être transformé en courant alternatif grâce à un onduleur. L’électricité produite est disponible sous forme d’électricité directe ou stockée en batteries (énergie électrique décentralisée) ou en électricité injectée dans le réseau. Un générateur solaire photovoltaïque est composé de modules photovoltaïques eux même composés de cellules photovoltaïques connectées entre elles.

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Les performances d’une installation photovoltaïque dépendent de l’orientation des panneaux solaires et des zones d’ensoleillement dans lesquelles vous vous trouvez. En France il existe un prix du kilowattheure solaire et vous pouvez consommer et vendre du courant photovoltaïque. L’avenir du photovoltaïque dans les pays industrialisés passe par son intégration sur les toits et les façades des maisons solaires.

II.1.3 Énergie éolienne :

Figure(3)

L’énergie éolienne est l’énergie du vent et plus spécifiquement, l’énergie tirée du vent au moyen d’un dispositif aérogénérateur ad hoc comme une éolienne ou un moulin à vent. L’énergie éolienne est une énergie renouvelable, elle tire son nom d’Éole (en grec ancien Αἴολος / Aïolis), le nom donné au dieu du vent dans la Grèce antique. L’énergie éolienne peut être utilisée de deux manières : Conservation de l’énergie mécanique: le vent est utilisé pour faire avancer un véhicule (Navire à voile ou char à voile), pour pomper de l’eau (moulins de Majorque, éoliennes de pompage pour irriguer ou abreuver le bétail) ou pour faire tourner la meule d’un moulin. Transformation en énergie électrique: l’éolienne est couplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant continu ou alternatif. Le générateur est relié à un réseau électrique ou bien fonctionne de manière autonome avec un générateur d’appoint (par exemple un groupe électrogène) et/ou un parc de batteries ou un autre dispositif de stockage d’énergie.

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II.1.4 Énergie hydraulique : L’énergie hydraulique est connue depuis longtemps. C’était celle des moulins à eau, qui fournissaient de l’énergie mécanique pour moudre le grain ou puiser de l’eau. Aujourd’hui, l’énergie hydraulique nous sert principalement à fabriquer de l’électricité dans les centrales hydroélectriques. Pour cela, on se sert de l’énergie des chutes d’eau. De l’eau qui tombe d’une chute (forte variation d’énergie potentielle) apporte en effet une énergie beaucoup plus concentrée que de l’eau qui coule dans une rivière (énergie cinétique). L’énergie hydraulique est une manifestation indirecte de l’énergie du soleil, comme beaucoup de sources d’énergie sur terre (le vent, la houle, la biomasse, les énergies fossiles…). Sous l’action du soleil, l’eau s’évapore des océans et les nuages se déplacent au gré des vents. Des abaissements de température au-dessus des continents provoquent la condensation de la vapeur d’eau. La pluie et la neige (les précipitations) alimentent ainsi l’eau des rivières et des lacs.

Figure(3).

II.1.4 Biomasse : Dans le domaine de l'énergie, le terme de biomasse regroupe la totalité des organiques pouvant devenir des sources d'énergie. Ces matières organiques qui proviennent des plantes sont une forme de stockage de l'énergie solaire, captée et utilisée par les plantes grâce à la chlorophylle. Elles peuvent être utilisées soit directement (bois énergie) soit après une méthanisation de la matière organique (biogaz) ou de nouvelles transformations chimiques (biocarburant). Elles peuvent aussi être utilisées pour le compostage. La biomasse est une énergie qui peut être chimiquement polluante quand elle est mal utilisée. Quoiqu'elle libère du CO2 en brûlant, comme le charbon, le gaz ou le pétrole, il ne faut pas oublier que le carbone stocké dans la biomasse a récemment été extrait de l'atmosphère par la

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photosynthèse des plantes ou algues, tandis que ce processus a eu lieu il y a des millions d'années pour les ressources fossiles. Le bilan quantitatif CO2 est par conséquent nul mais à condition que toute l'énergie qu'il a fallu dépenser pour extraire du combustible de la biomasse soit elle aussi d'origine biomasse, sinon il y aurait alors un bilan CO2 défavorable. En régime industriel établi, on utilisera pour ce conditionnement du combustible biomasse. Il faut par contre faire particulièrement attention à ne pas libérer d'autres gaz à effet de serre, comme le méthane (CH4), qui a un pouvoir réchauffant à peu près 21 fois plus important que CO2 : la moindre fuite sérieuse dans une installation peut rendre son bilan GES particulièrement négatif. L'énergie tirée de la biomasse peut dans la majorité des cas être reconnue comme une énergie renouvelable. A l'heure actuelle, on constate un manque de visibilité et de structuration de cette filière en plein développement. Avec 30, 7 % du total mondial, les Etats-Unis sont le premier producteur d'électricité à partir de la biomasse, devant l'Allemagne et le Brésil (7, 3 %).

II.5.1 Énergie géothermique : II.5.1.a Géothermie profonde : Cette source d'énergie est liée à la radioactivité naturelle de certaines roches, qui conduit à un gradient thermique variant selon les conditions géologiques (de l'ordre de 3°C par 100 m). L'exploitation de la ressource géothermique est ancienne. Les bains des sources chaudes étaient pratiqués dans l'Antiquité dans de nombreuses régions du monde. Elle connaît actuellement un renouveau important, notamment parce que la protection contre la corrosion et les techniques de forage se sont fortement améliorées. Les pays où la production de chaleur à partir de la géothermie est la plus importante sont la Chine, les États-Unis et l'Islande. On parle de « basse énergie » lorsque la température de l'eau est entre 20°C et 80°C; elle est alors utilisée directement pour le chauffage. La « moyenne » et la « haute » énergie (entre 80°C et 300°C) permettent la production d'électricité. C'est en Italie que cela a été pour la première fois réalisé (1903 Larderello).

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II.5.1.b fonctionnement :

Figure(5)

La chaleur terrestre est utilisée traditionnellement dans les constructions de centrales géothermiques dans les régions volcaniques et tectoniquement perturbés où il y a des couches de vapeur près de la surface. Elles sont principalement situées aux États-Unis, aux Philippines et en Italie. Par contre, la chaleur de la Terre peut être utilisée à de basse température ce qui est possible presque partout dans le monde. Avec le procédé Hot-Dry-Rock, la chaleur logée dans des couches plus profondes peut être utilisée pour produire du courant et de la chaleur. La chaleur terrestre provient de la décomposition des substances radioactives présentes à l’intérieur de la Terre et de la chaleur résiduelle de la formation de la Terre. Le potentiel offert par cette technique est très important. Les scientifiques estiment que les ressources géothermiques exploitables par cette technique permettront, lorsqu'elle sera économiquement viable, de satisfaire une fraction significative des besoins de puissance électrique, d'un pays telle que les USA, et ceci pour de nombreux siècles. En effet, cette énergie est considérée comme renouvelable si on n'épuise pas le potentiel thermique du sol. Le principe de fonctionnement est relativement simple, on extrait l'énergie géothermique d'un réservoir souterrain créé artificiellement en vue de production de chaleur ou d'électricité. Dans ce but, on injecte sous forte pression de l'eau froide dans un forage, à une profondeur où la roche atteint une température d'environ 200°C. Par exemple, en Suisse, cela correspond à des profondeurs s’approchant de 5000 m. Sous l'effet de la pression, l'eau élargit les fissures existantes dans le massif rocheux ainsi une circulation d’eau continu peut alors être instaurée entre le puits d'injection et le puits de production. Pendant son trajet souterrain, l'eau injectée capte la chaleur terrestre et se transforme partiellement en vapeur lors de sa remontée dans les forages de production situés à une distance de quelques cen taines de mètres.

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Ce fluide caloporteur remonte donc en surface et transmet son énergie, par le biais d'un échangeur de chaleur, à un deuxième fluide dans un circuit fermé équipé d'une turbine à vapeur couplée à un générateur. L'eau du premier circuit fermé, ainsi refroidie, retourne dans le massif rocheux par le forage d'injection et se réchauffe à nouveau

III. Avantages escomptés : III.1 Avantages en termes géopolitiques et de sécurité : Les énergies renouvelables peuvent contribuer à la paix en diminuant la dépendance au pétrole, et en perfectionnant l'indépendance énergétique, les énergies renouvelables sont une source de sécurité dans les domaines économiques, sociaux et environnementaux, en particulier quand une gamme de sources complémentaires d'énergie est exploitée (par exemple l'éolien fonctionne mieux lorsqu'il n'y a pas de soleil et le solaire produit fréquemment plus lorsqu'il n'y a pas de vent). Selon une étude[4] récente (2007) commandée par le ministère de l'environnement allemand, comparativement aux grandes centrales énergétiques thermiques (dont nucléaire) et hydroélectrique qui centralisent la production énergétique, les énergies propres, sûres, renouvelables lorsqu'elle s sont décentralisées présentent de nombreux intérêts en termes de sécurité énergétique, intérieure, militaire et civile, en matière de risque terroriste, de même que pour la sécurité climatique, le développement, les investissements et les marchés financiers.

III.2 Autres avantages : III.2.1 Avantages sur le plan environnemental : L'énergie renouvelable n'a d'autre gisement que sa source principale, le Soleil qui en a toujours pour 5 milliards d'années : ainsi le vent, la biomasse sont sans gisement par conséquent éternels pour nous. Elles ont plutôt des limites d'exploitation (puissance aléatoire, faible densité d'énergie, grandes surfaces de collection) affectant leur rentabilité économique (uniquement dans le cadre étroit d'une mise en compétition avec des sources respectant les traditions) mais dès qu'elles sont stockables (bois, biomasse) elles deviennent de vraies sources fiables[2]. Leur impact en gaz à effet de serre est de principe nul (cycle du CO2 végétal) à condition que leur exploitation de masse ne laisse pas échapper de faibles quantités de sous-produits comme le méthane qui est 28 fois plus opaques aux radiations infrarouges que le CO2. Les déchets produits par un dispositif de production d'énergie renouvelable sont principalement des déchets de démantèlement des installations de production en fin de vie. Les centrales thermiques à charbon déposent en plus les cendres de ce dernier - un problème pour se défaire de 100 000 tonnes par an et grosse tranche, celles au gaz en tout autant que toute installation industrielle en fin de vie. Le nucléaire, aussi mais en exploitation courante ne génère que des déchets de particulièrement faible

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volume (53 tonnes/an en France contre 3 à 4 millions de tonnes de cendres en Allemagne) particulièrement radioactifs, ce qui a conduit cette dernière industrie à les isoler et protéger bien avant l'ensemble des autres industries. Leur enfouissement profond a été étudié pour garantir à long terme qu'ils ne retourneront à la biosphère qu'une fois «éteints». De façon «cachée», certaines énergies renouvelables émettent cependant des gaz à effet de serre, surtout lors de la production des systèmes d'exploitation énergétiques (panneaux solaires, éoliennes, etc.). Ces émissions sont particulièrement inférieures à celles des énergies, à condition de ne pas avoir à compenser provisoirement le manque d'énergie renouvelable non-stockable (soleil, vent) par des énergies carbonées (par exemple pour alimenter un réseau électrique).

III.2.2 Avantages sur le plan social : Les impacts en cas d'accident grave sont plus aisément maîtrisables que ceux de l'industrie électronucléaire ou pétrolière, à l'exception notable des barrages hydroélectriques : électronucléaire selon Jancovici. Cependant, les chiffres concernant les catastrophes nucléaires sont victimes d'écarts énormes selon leur source, qui plus est il faudra des dizaines voir des centaines d'années pour connaître exactement les conséquences de tels accidents. Les ressources exploitées sont locales, donnant la possibilité ainsi un local des territoires : cohésion du territoire, pays en développement, emplois non délocalisables. Les déchets sont peu dangereux.

III.2.3 Avantages sur le plan économique : Il y a une valeur carbone pour ce type d'énergie. Le démantèlement des dispositifs de production d'énergie renouvelable est facile, rapide et peu coûteux. Les déchets sont peu coûteux.

IV- Les énergies renouvelables suffiront-elles à limiter le réchauffement climatique ? Quand on ne tient pas compte du potentiel de réduction des émissions de GES que comportent les modes actuels, (fréquemment peu efficaces), de production et d'utilisation de l'énergie, les énergies propres et renouvelables sont quelquefois présentées comme une solution au problème du réchauffement climatique. En réalité, il faut considérer 2 aspects complémentaires des politiques de maitrise de l'énergie : les économies d'énergie d'une part, et les énergies renouvelables d'autre part, ceci de manière à diminuer la consommation absolue (et non relative) d'énergies fossiles. Sauf pour la géothermie, la production d'énergie d'origine renouvelable ne met pas en œuvre de chaleur à haute température (ou à température plus élevée que l'ambiante). Elle est fréquemment limitée par son

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rendement, son stockage, la superficie ou les infrastructures nécessaires. Corrélativement, les rejets de chaleur "fatale" de cette production dans l'environnement, sont faibles ou nuls. Selon le scénario énergétique sur les potentiels respectifs, en économies d'énergie et en énergies renouvelables, des experts de Greenpeace pour 2030, l'éolien et le solaire représenteraient à eux deux à peu près 3% de la production d'énergie mondiale. Exprimé autrement, le développement des énergies renouvelables est indispensable mais, selon JeanMarc Jancovici, ne suffira pas à éviter une importante diminution des consommations d'énergie : malgré les renouvelables, des changements de nos modes de vie lui semblent nécessaires. Les sources académiques sur le sujet ont montré qu'un scénario énergétique entièrement renouvelable servant à garantir la qualité de vie des pays développés à la totalité de la population mondiale était techniquement faisable avec les meilleurs techniques disponibles aujourd'hui en matière d'efficacité énergétique. Cependant ces études ne se sont intéressées qu'aux aspects environnementaux, industriels et techniques et n'abordent pas les questions de responsabilités financières et politiques liés à un tel changement.

IV-1Conditions géographiques : La production d'énergie renouvelable, reposant sur l'exploitation de phénomènes naturels, requiert certaines conditions géographiques, comme par exemple la présence d'un vent suffisamment puissant pour permettre l'utilisation d'éoliennes. Certains pays ou certaines régions peuvent donc être défavorisés. Une difficulté inhérente aux énergies renouvelables est leur nature diffuse et leur irrégularité (à l'exception de l'énergie géothermique, qui n'est cependant accessible que à l'endroit où la croûte terrestre est mince, comme les sources chaudes et les geysers). Puisque les sources d'énergie renouvelable fournissent une énergie d'une intensité assez faible répartie sur de grandes surfaces, de nouveaux genres de «centrales» sont nécessaires pour les convertir en sources utilisables. Pour mieux comprendre la «faible intensité sur de grandes surfaces», il convient de noter que pour produire 1 000 kWh d'électricité par an (consommation annuelle par habitant dans les pays occidentaux), le propriétaire d'une habitation en Europe nuageuse doit installer 8m² de panneaux solaires (en supposant une efficacité énergétique moyenne de 12, 5%).

IV-2Intégration éco-paysagère : Un développement significatif des énergies renouvelables aura des effets sur le paysages et le milieu, avec des différences sensibles d'impact écologique ou paysager selon l'installation concernée et selon que le milieu est déjà artificialisé ou que l'aménagement projeté vise un espace toujours (assez) sauvage. Les impacts paysagers et visuels sont pour partie subjectifs. La construction des grandes installations (type centrale solaire) a toujours un impact sur le paysage. On cite fréquemment les grandes éoliennes, et plus rarement les toitures solaires. C'est pourquoi des efforts

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sont faits pour tenter d'intégrer ces installations dans le paysage (peindre les éoliennes en vert dans leur partie basse et en bleu pâle dans leur partie supérieure par exemple). Une production décentralisée peut aussi diminuer le besoin de pylônes et lignes à haute tension. Les réseaux moyens tension peuvent être enterrés...

IV-3Risques pour la faune : La construction d'un barrage hydroélectrique a des conséquences lourdes : inondation de vallées entières, modification profonde de l'éco dispositif local. Qui plus est, les barrages hydroélectriques bloquent la migration des poissons, ce qui représente un problème pour les fleuves du nord-ouest de l'Amérique du Nord, où les populations de saumons ont été réduites de manière importante. On a aussi accusé les éoliennes de représenter un danger pour les oiseaux (quoiqu'une éolienne tue 0 à 3 oiseaux par an tandis qu'un kilomètre de ligne à haute tension en tue plusieurs dizaines par an, il y en a 100 000 km en France). En réalité, il semblerait que le plus gros risque soit pour les chauves-souris, dont on retrouve régulièrement des cadavres sur les sites éoliens, y compris des espèces protégées. Pour le moment, les causes de ces collisions avec les éoliennes ne sont pas toujours bien identifiées. Certains ont pensé que les mouvements de pales interféraient avec les ultrasons, mais cette hypothèse n'a pas toujours été vérifiée.

IV-4Stockage et distribution : Un des grands problèmes avec l'énergie, c'est le transport dans le temps ou l'espace. C'est spécifiquement vrai avec les énergies renouvelables qui dépendent du climat et fluctuent beaucoup dans le temps. L'énergie solaire et ses dérivés (vent, chute d'eau, etc. ) n'est pas disponible à la demande, il est par conséquent indispensable de compenser, en disposant d'un stockage suffisant, auprès du consommateur, du producteur, ou à travers un réseau d'échange (comparable à l'ancien réseau de distribution). Des exemples d'une utilisation directe d'énergie renouvelable sont les fours solaires, les pompes à chaleur géothermiques, et les moulins mécaniques. Des exemples d'une utilisation indirecte, passant par d'autres formes d'énergie, sont la production d'électricité par des éoliennes ou des cellules photovoltaïques, ou la production de carburants tels que l'éthanol issu de la biomasse(Voir biocarburant). L'utilisation de l'énergie renouvelable, qui peut fréquemment être produite «sur place», diminue les appels aux dispositifs de distribution de l'électricité. Un ménage moyen disposant d'un dispositif solaire photovoltaïque avec du stockage d'énergie, et de panneaux de la bonne taille, n'a besoin de recourir à des sources d'électricité extérieures que quelques heures par semaine. Généralement tissant cet

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exemple, les partisans de l'énergie renouvelable pensent que les dispositifs de distribution d'électricité (lignes THT, transformateurs, ...) devraient être moindres et plus faciles à maîtriser. Dans les pays fortement industrialisés, la majorité des consommateurs et producteurs d'énergie sont reliés à un réseau électrique qui peut assurer des échanges d'un bout à l'autre d'un pays ou entre pays. Un réseau fortement interconnecté à échelle continentale permettrait, à condition d'être convenablement dimensionné et administré, de diminuer les aléas de production et de consommation, grâce à la multiplication des sources de production disponibles et au recouvrement de plages horaires d'utilisation différentes. Le problème de l'intermittence du vent deviendrait ainsi moins critique (voir Débat sur l'énergie éolienne). La diversification des sources pourrait aussi autoriser des complémentarités intéressantes.

IV-5Contraintes économiques et organisationnelles : La mise en œuvre concrète doit se plier aux contraintes des marchés. La logique des fonds de placement n'est pas forcément une logique d'investissement. Les agents économiques concernés sont dispersés. Il faut les rassembler et imaginer des conditions d'organisation adaptées : contrats de filière, contrats territoriaux, … Tout reste à faire pour la définition des filières industrielles.

V- Rentabilité économique : La mise en œuvre d’une filière d'énergie renouvelable nécessite de faire un bilan économique. La mise en place de subventions (crédit d’impôts et des permis d’émission de gaz a effet de serre rend ces filières rentables. Les rentabilités économiques escomptées sont très fortes : on attend des taux jusqu’à 12 % ce qui est exceptionnel. Cependant, on ne sait pas exactement quelles seront les rentabilités comparées en fonction des procédés techniques employés. Les filières industrielles n'ont pas encore été mises en œuvre à grande échelle. Il faut imaginer des filières intégrées. On commence à avoir des retours d'expérience, mais il peut toujours survenir des difficultés inattendues.

VI- Situation actuelle : VI-1 Au Maroc : VI-1-1 Potentiel d’énergies renouvelable : Page 14 sur 22

Le Maroc dispose de gisements importants en énergies renouvelables, notamment pour le solaire et l’éolien en particulier au niveau des zones côtières qui portent sur 3 500 km :    

Solaire : Un rayonnement moyen de 5 kWh/m²/ j. Eolien : Un potentiel éolien de plus de 6000 MW. Petite hydraulique : Un potentiel significatif pour les microcentrales hydrauliques : plus de 200 sites exploitables. Biomasse : 9 millions d’hectares de forêts.

VI-1-2 Les projets réalisés : a- L’éolien : a-1 : Parc d’AbdelkhalaK Torres :    

Situation géographique : 40 km à vol d’oiseau à l’Est de la ville de Tanger. Puissance installée : 50.4 MW Productible annuel moyen : 226 GWh/an Mise en service : 29 août 2000

a-2 : Parc expérimental :    

Situation géographique : 40 km à vol d’oiseau à l’Est de la ville de Tanger. Puissance installée : 3.5 MW. Productible annuel moyen : 14.5 GWh/an. Mise en service : 24 octobre 2000.

a-3 Parc Essaouira :    

Situation géographique : Cap Sim (15 km au sud d’Essaouira). Puissance installée : 60 MW en exploitation. Productible annuel moyen : 200 Gwh/an. Mise en service : en 2007.

b-1 Solaire photovoltaïque non connecté au réseau : 

Electrification de 3163 douars comportant 44.719 foyers par kits solaires individuels dans le cadre du PERG à fin 2007.

b-2 Solaire photovoltaïque connecté au réseau :    

Installation de la centrale à Tit Mellil constituée de 1024 panneaux solaires d'une puissance totale de l'ordre de 50 KW a été inaugurée en 2007. Cette centrale débite l'énergie produite sur le réseau national. Installation d’une centrale de 150 KWc à l’aéroport Med V. b-3 Solaire thermique : chauffe-eau solaires (PROMASOL). Installation de 240 000 m² de capteurs solaires

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

Mise en place du fonds de garantie de l’efficacité énergétique et des énergies renouvelables (FOGEER), destiné à garantir les crédits d’investissement consentis par les établissements de crédit.

b.3Thermo -solaire: 

La centrale thermo- solaire à cycle combiné d’Ain Beni Mathar représente un nouveau moyen de production combinant l'énergie primaire d'origine fossile et les énergies renouvelables. D’une puissance de 472 MW dont 20 MW d’origine solaire, cette centrale, (mise en service en 2009).

VI-1-3 Les projets en cours de réalisation : a   

Parc de Tanger : Situation géographique : entre Tanger et Tétouan La Puissance installée : 140 MW Le Productible moyen annuel : 526,5 GWh/an Mise en service prévisionnelle: 2009

b- Centrale thermo-solaire à cycle combiné de Ain Beni Mathar :   

c  

Représente un nouveau moyen de production combinant l'énergie primaire d'origine fossile et les énergies renouvelables. Puissance installée de 472 MW dont 20 MW d’origine solaire. Mise en service en 2009.

Programme EnergiPro : Offre la possibilité aux auto-producteurs de produire leur électricité à partir des énergies renouvelables, en acheminant sur le réseau de transport l'électricité à partir des sites de production vers les sites de consommation. L’excédent de production est racheté par l’ONE à un tarif préférentiel de + 20 % par rapport à l’autoproduction par des moyens d’autoproduction non renouvelables. Plusieurs industriels se sont regroupés en consortium pour totaliser des puissances en adéquation avec les gisements éoliens.

VI-1-4 Perspectives : a- L’éolien : potentiel de 1000 MW à l’horizon 2012 : PROGRAMME 1000 MW :     

Le Parc éolien de Tarfaya d’une puissance totale de 300 MW Le Parc éolien de Touahar Taza d’une puissance totale de 100MW Le Parc éolien de Laâyoune d’une puissance totale de 240MW Le Parc éolien de Fom El oued (région de Laâyoune) d’une puissance totale de 200MW Le Parc éolien de Tanger Sendouk d’une puissance totale de 60MW.

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b- Solaire : b-1 : Solaire thermique (production d’eau chaude sanitaire) 

Installation de 240000 m² de chauffes eau solaires (CES) à l’horizon 2012 pour atteindre l’objectif de 440 000 m².

b-2 : Solaire photovoltaïque :  

Réalisation de projets pilote de microcentrales photovoltaïques chez les particuliers, qui débiteront sur le réseau Basse Tension. Intégration du PV au niveau des applications énergétiques décentralisées, à Hauteur de 10 MW en 2012 et 80 MW à l’horizon 2020 .

VI-1-5 Mesures d’accompagnement : Pour accompagner le secteur des énergies renouvelables, un projet de loi relative à l’efficacité énergétique, aux énergies renouvelables et à la restructuration du Centre de Développement des Energies Renouvelables a été élaboré et est actuellement en phase de finalisation. Ce projet a pour objet d’assurer un développement durable de la fourniture d’énergie, de réduire le coût de l’approvisionnement énergétique pour l’économie nationale, de lutter contre le changement climatique et de développer la technologie de valorisation des énergies renouvelables et de l’efficacité énergétique. D’un autre côté, en vue de permettre d’augmenter la capacité d’autoproduction des industriels, un projet de texte réglementaire portant sur le relèvement du plafond de l’autoproduction de 10 MW à 50 MW avec la possibilité d'accès au réseau a été adopté et rentre en vigueur dés sa publication au bulletin officielle.

VI .Dans le monde entier : Aujourd’hui, les énergies renouvelables représentent 13,5 % de la consommation totale d’énergie comptabilisée dans le monde et 18 % de la production mondiale d’électricité . La biomasse et les déchets assurent l’essentiel de cette production (10,6%). La production électrique renouvelable provient principalement de l’hydraulique (90 %). Le reste est très marginal : biomasse 5,5%, géothermie 1,5%, éolien 0,5% et le solaire 0,05%.

Les pompes à chaleur géothermiques se développent également de manière importante. Elles sont parfois considérées comme des sources d’énergie renouvelable (une partie de l’énergie qu’elles fournissent provient de la Terre, du soleil et du vent) ou des systèmes efficaces de production de chaleur (elles assurent une production d’énergie thermique supérieure à l’énergie électrique consommée), mais

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elles ne sont pas toujours considérées comme des énergies vertes en raison de la grande quantité d’électricité qu’elles consomment.

VI.1.1 Situation de la France et de ses partenaires européens : Le développement des énergies renouvelables est un des éléments importants de la politique énergétique de l’Union Européenne. Le livre blanc de 1997 fixe l’objectif de 12 % d’énergie renouvelable pour l’Union en 2010. Par la suite, des directives sont venues préciser cet objectif : La directive électricité renouvelable (2001) fixe l’objectif indicatif de 21 % d’électricité renouvelable dans la consommation brute de l’Union en 2010 (l’objectif assigné à la France est également de 21 %)

La directive biocarburant (2003) donne des objectifs indicatifs de 5,75 % de substitution par les biocarburants pour 2010

La Commission étudie actuellement la possibilité d’une directive chaleur renouvelable

Les différents pays de l’Union ont donc mis en place des politiques plus ou moins volontaristes en matière d’énergies renouvelables en associant des mesures économiques, légales et sociales. Le Danemark était le leader de l’électricité éolienne et reste le pays qui produit les niveaux les plus élevés d’électricité à partir du vent. Mais l’Allemagne a commencé à accroître sérieusement sa capacité éolienne au milieu des années 1990 avec l’application des subventions et des prêts bon marché, et a maintenant plus d’un tiers de toute la capacité de production éolienne du monde. Sur l’utilité mais aussi les limites de l’énergie éolienne, un expert analyse que « les champions de l’éolien que sont l’Allemagne et le Danemark ont obtenu, respectivement, 0,1% et 1,3% de leur énergie totale par ce moyen en 1999 (source IEA). Au Danemark, qui a probablement l’un des plus forts taux d’énergie éolienne au monde, la consommation d’énergie a augmenté, sur la décennie 1990, de… 1,3% par an en moyenne (source IEA). Dix ans d’efforts dans l’éolien ont tout juste servi à “absorber” une année de hausse de la consommation d’énergie, et pour cela, il a fallu en mettre des machines ! » L’Espagne a commencé récemment la production d’énergie éolienne, mais dès 2002 a rattrapé les ÉtatsUnis pour devenir le pays avec le deuxième niveau le plus élevé pour la capacité installée d’énergie éolienne.

L’Autriche, la Grèce et l’Allemagne sont en tête dans le domaine de la production de chaleur solaire. L’Espagne devrait bientôt connaître un boum grâce à l’élargissement à l’ensemble de son territoire de l’Ordonnance Solaire de Barcelone (obligation d’installer un chauffe-eau solaire sur toute nouvelle

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construction d’habitation collective ou lors de rénovations). Les succès de ces pays sont en partie basés sur leurs avantages géographiques, bien qu’il vaille la peine de noter que l’Allemagne n’a pas de particulièrement bonnes ressources en soleil ou en vent (beaucoup plus mauvaises par exemple que l’Angleterre, où les politiques ont eu beaucoup moins de succès). D’autres facteurs ont ainsi joué un rôle important dans son engagement dans le développement des énergies renouvelables. La France produit 6% de son énergie à partir de sources renouvelables, 4 % provenant de la biomasse (essentiellement bois énergie) et 2 % de l’hydraulique. L’éolien, en revanche, est encore très peu développé malgré des taux de croissance annuels voisins de 100 %. De même la France compte parmi les mauvais élèves européens en matière de surface solaire installée par habitant. Cependant des systèmes d’aides devraient pouvoir améliorer la situation : Pour le particulier, des aides de 50 % du coût du matériel sont proposées pour l’installation d’appareil utilisant les énergies renouvelables (chauffe-eau solaire, chauffage bois, …) par le système du crédit d’impôt. De plus, la plupart des Conseils régionaux, ainsi que quelques conseils généraux et municipalités offrent des subventions. Pour soutenir la production d’électricité d’origine renouvelable, c’est le principe du tarif d’achat qui a été retenu : chaque kWh électrique renouvelable est acheté à un prix fixé à l’avance et sur une durée déterminée. Ce système assure aux investisseurs une visibilité nécessaire pour l’émergence de nouvelles technologies. La révision à la hausse de ces tarifs le 10 juillet 2006 rend les professionnels optimistes sur le développement de l’électricité renouvelable, en particulier du photovoltaïque. En France, on impute traditionnellement le retard pris dans le développement des énergies renouvelables (comme l’éolien ou le solaire photovoltaïque) à l’accent mis sur l’énergie nucléaire et l’hydraulique, mais il ne faut pas négliger les freins sociaux : encore aujourd’hui, les programmes immobiliers individuels ou collectifs, privés ou publics, ne laissent qu’une place tout à fait marginale aux systèmes de captation de l’énergie solaire (ce qui oriente le parc immobilier pour les prochaines décennies).

VI.1.2 Énergies renouvelables en Europe : Part de l’énergie renouvelable dans la consommation d’énergie de chaque pays (ceci au moins pour 2005) 1990 1994 2003 2004

200 5

Union Européenne

5,61

5,1

5,5

6,0

7,3

8,5

Allemagne

2,1

2,1

1,8

3,4

3,5

5,8

1985

Autriche

24,2

22,8

23,7

20,3

Belgique

1,0

1,0

0,8

1,9

23,4 23,3 2,0

Chypre

1,5

1,6

Danemark

4,5

6,3

6,5

13,3

15,6

17

Espagne

8,8

6,7

6,5

7,0

6,9

8,7

Estonie

9,5

11,3

Finlande

18,3

16,7

18,3

21,2

France

7,2

6,3

8,0

6,4

6,7

10,3

Grèce

8,8

7,1

7,2

5,1

5,2

6,9

2,2

27,7 28,5

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Hongrie

3,4

3,7

4,3

Irlande

1,8

1,7

1,6

1,7

1,7

Italie

5,6

4,6

5,5

5,9

6,1

Lettonie

33,4

44,8

34,9

Lituanie

?

?

15

Luxembourg

1,3

1,2

1,3

1,4

1,3

Malte

0,0

0,0

Pays-Bas

1,4

1,4

1,4

2,5

2,6

Pologne

5,4

5,9

7,2

Portugal

25,1

17,5

16,6

République Tchèque

2,8

3,6

6,1

Royaume-Uni

0,5

0,5

0,7

Slovaquie

3,3

3,5

6,7

Slovénie

10,5

12,0

16

Suède

24,4

24,9

24,0

Roumanie

9,9

?

17,8

Bulgarie

4,9

?

9,4

Islande

72,8

?

?

Norvège

47,3

?

?

Turquie

12,6

?

17,0

1,4

26,3

5,2

2,4

18,2 20,5

1,4

1,3

31,2 39,8

VI.1.3 Électricité renouvelable dans le monde : Classement des pays dans la production d’énergie renouvelable électrique en 2000 (ce classement illustre la quantité d’énergie produite, pas la part d’énergie renouvelable dans la consommation nationale) :

Hydroélectrique Géothermique 1. 2. 3. 4. 5.

Éolien

Solaire

Canada

États-Unis

Allemagne

Japon

États-Unis

Philippines

États-Unis

Allemagne

Brésil

Italie

Espagne

États-Unis

Chine

Mexique

Danemark

Inde

Russie

Indonésie

Inde

Australie

Table des matières Introduction……………………………………………………………………………………………………………

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I-Historique…………………………………….............................................................. I-1Combustion du bois……………………………………………………………………………… I-2Énergie hydraulique………………………………………………………………………………. I-3 Energie éolienne…………………………………………………………………………………… I-4Énergie solaire passive…………………………………………………………………………… I-5Énergie géothermique…………………………………………………………………………….

IV- Les énergies renouvelables suffiront-elles à limiter le réchauffement climatique ?…………………………………………………………………………….. IV-1Conditions géographiques…………………………………. IV-2Intégration éco-paysagère………………………………… IV-3Risques pour la faune……………………………………….. IV-4Stockage et distribution……………………………………. IV-5Contraintes économiques et organisationnelles..

VI- Situation actuelle : VI-1 Au Maroc VI.1.1 Potentiel d’énergies renouvelable : VI.1.2 Les projets réalisés : VI.1.2.a L’éolien : a.1 : Parc d’AbdelkhalaK Torres a.2 : Parc expérimental : a.3 Parc Essaouira : a.3 Parc Essaouira : b.1 Solaire photovoltaïque non connecté au réseau : b.2 Solaire photovoltaïque connecté au réseau : b.4THERMO-SOLAIRE :

VI-1-3 Les projets en cours de réalisation : a. Parc de Tanger : b.Centrale thermo-solaire à cycle combiné de Ain Beni Mathar : c.Programme EnergiPro : VI-1-4 Perspectives : VI.1.4a. L’éolien : potentiel de 1000 MW à l’horizon 2012 :

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VI.1b.Solaire :

b-1 : Solaire thermique (production d’eau chaude sanitaire) b-2 : Solaire photovoltaïque :

VI-1-5 Mesures d’accompagnement : VI-1-1 Situation de la France et de ses partenaires européens : VI-1-2 Énergies renouvelables en Europe : VI-1-3 Électricité renouvelable dans le monde :

Conclusion……………………………………………………………………………….. Annexe…………………………………………………………………………………….

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