Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

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Des technologies compétitives au service du développement durable quartier d’affaires de 160 000 m 2 , où évolueront 10 000 personnes et qui comportera également des logements Haute qualité environnementale (HQE) fonctionnera en micro-réseau, associant : − multi-sources : petit éolien, photovoltaïque, cogénération ; − multi-stockage : batteries, volant d’inertie ; − multi-charges : consommation des bureaux, infrastructures de recharge de véhicules électriques, éclairage public. Les acteurs de ce projet sont Microsoft, Bouygues Immobilier, ETDE, Schneider Electric, Steria, ERDF, Alstom, Total et la Mairie d’Issy-les-Moulineaux. Centre d’analyse stratégique - 198 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr
Les applications industrielles de l’électricité L’amélioration de l’efficacité énergétique dans l’industrie et le remplacement de sources fossiles par de l’électricité vont modifier la répartition des usages de l’électricité en industrie. Les moteurs électriques semblent représenter le gisement d’amélioration de l’efficacité énergétique le plus important, pour lequel certaines technologies sont déjà disponibles et matures, d’autres en développement. La France fait partie des leaders mondiaux pour les moteurs de forte puissance. Des placements électriques à court et moyen terme pourront concerner la récupération de chaleur via les pompes à chaleur et la compression mécanique de vapeur, pour lesquels les technologies sont matures mais nécessitent des adaptations à ce type d’utilisation. À plus long terme (peu probable avant 2030), le développement de l’électrolyse de l’eau pour la production d’hydrogène, notamment de l’électrolyse haute température, pourrait venir se substituer au vaporeformage de gaz naturel dans certains secteurs. Enfin, une rupture pourrait venir de nouvelles utilisations des fours électriques, notamment dans le secteur du raffinage, mais le stade de la recherche n’a pas encore été dépassé. En 2008, l’industrie représentait environ 28 % de la consommation électrique française, soit 138 TWh. De nouveaux usages de l’électricité en substitution aux combustibles fossiles (placement électrique, à système industriel constant), et des améliorations de l’efficacité énergétique des usages existants peuvent faire évoluer ces consommations. Le gisement d’utilisation d’électricité dans l’industrie française se répartit entre les technologies existantes (20,6 TWh/an à l’horizon <strong>2020</strong>) et les ruptures technologiques, industrialisables à <strong>2020</strong> ou plus (sidérurgie: 40 à 50 TWh/an, chimie et raffinage : 35 TWh/an, soit 75 à 85 TWh/an). Au total, cela représente environ 95 TWh/an de placement électrique possible dans l’industrie française. De nombreuses actions en faveur de l’amélioration de l’efficacité énergétique des systèmes électriques industriels ont déjà été réalisées. Le gisement important des moteurs électriques permettrait, par amélioration de leur performance énergétique, des réductions de consommation de 23,4 TWh/an. 1 Progrès technologiques sur les composants Les pompes à chaleur (placement attendu : 8 TWh/an), par un élargissement de leur domaine de fonctionnement aux hautes (60-100 °C) et très hautes (100-140 °C) températures, permettraient la récupération de la chaleur dans les rejets industriels jusqu’à 100 °C, non valorisables par échangeurs thermiques. Actuellement, des pilotes industriels fonctionnent à 100 °C. Les verrous technologiques tiennent à la montée en température : ils concernent les fluides frigorigènes (compatibilité avec des températures élevées, sécurité élevée – non toxique, non inflammable, bonnes performances, respect de l’environnement) et les compresseurs (tenue en pression et température, huile compatible avec le fluide, performances adaptées). Les technologies très hautes températures (THT) sont encore émergentes (trois brevets en France, stade pilote). La PAC THT 140 °C devrait être testée en laboratoire à partir de décembre 2011 et une mise en place sur site industriel doit avoir lieu en décembre 2012. Un démonstrateur de PAC THT 160 °C est prévu pour 2016. Les principales Centre d’analyse stratégique - 199 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr
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