L’électricité est un élément si essentiel de notre quotidien que l’on ne se rend compte de son importance que lorsqu’il y a une coupure de courant: plus d’énergie pour recharger nos appareils, s’éclairer, préparer nos repas, conserver nos aliments, prendre une douche chaude, ouvrir nos volets ou notre portail…
On remarque d’ailleurs une augmentation de la production d’électricité en France entre 1970 et 2010, principalement due à l’augmentation de la population et à nos nouvelles habitudes de vie. Cette production est stable depuis quelques années : 531 TWh en 2016, 529 TWh en 2017 et 548 TWh en 2018. De plus en plus de particuliers cherchent également à produire leur propre énergie électrique renouvelable, en installant des éoliennes ou des panneaux solaires.
La production d’énergie électrique en France
Près de 75% de l’énergie électrique en France est produite par des centrales nucléaires, mais les énergies renouvelables gagnent du terrain chaque année. La diminution progressive du recours à l’énergie thermique contribue à la réduction des émissions de CO2.
Nucléaire
Les centrales nucléaires exploitent l’uranium, une énergie fossile. Les réacteurs des centrales réalisent une fission des atomes d’uranium, ce qui libère une grande quantité d’énergie thermique.
Circuit primaire
La chaleur produite fait monter la température de l’eau qui entoure les réacteurs jusqu’à environ 320°C, tout en maintenant une pression élevée pour éviter l’ébullition. Cela constitue ce qu’on appelle le “circuit primaire”.
Circuit secondaire
Ensuite, l’eau chaude du circuit primaire chauffe une autre quantité d’eau dans le “circuit secondaire” pour produire de la vapeur.
À noter : l’eau du circuit secondaire ne rentre jamais en contact avec celle du circuit primaire, donc elles ne se contaminent pas.
La vapeur produit de l’énergie pour faire fonctionner un turbo-alternateur, qui combine une turbine et un alternateur pour convertir l’énergie cinétique en énergie électrique.
Aéroréfrigérants
Pour refroidir l’eau du circuit secondaire avant de la rejeter dans l’environnement, on utilise de grandes tours appelées “aéroréfrigérants”. Ces tours permettent de refroidir l’eau en la mettant en contact avec l’air ambiant. La vapeur d’eau qui s’échappe des centrales nucléaires n’est en réalité que de la vapeur d’eau.
Hydraulique
L’énergie hydraulique est la source d’énergie renouvelable la plus importante en France. Elle exploite la force de l’eau pour produire de l’énergie électrique grâce aux chutes d’eau et au débit des rivières et des fleuves. Il existe trois types de centrales hydrauliques : de lac ou de haute chute, d’écluse ou de moyenne chute, et au fil de l’eau.
Thermique à combustible fossile
Les centrales thermiques utilisent des combustibles fossiles tels que le charbon, le fioul ou le gaz pour alimenter des chaudières à vapeur. La chaleur générée chauffe l’eau et produit de la vapeur, qui fait fonctionner une turbine et un alternateur pour produire de l’électricité. Les fumées sont filtrées avant d’être évacuées par des cheminées.
Éolien
Le fonctionnement d’une éolienne est simple : le vent fait tourner les pales du rotor, qui actionne un alternateur pour produire de l’électricité, ensuite envoyée dans le réseau. Les éoliennes ont besoin d’un vent soufflant à au moins 15 km/h pour fonctionner.
Solaire
Il existe deux types de centrales solaires : les centrales photovoltaïques et les centrales solaires thermiques. Les panneaux solaires convertissent la lumière du soleil en électricité, qui peut être stockée dans des batteries ou injectée dans le réseau.
Bioénergies
Les bioénergies utilisent la biomasse et le biogaz comme sources d’énergie. La biomasse utilise des matières végétales ou animales pour produire de l’énergie. Le biogaz est produit par la fermentation d’effluents et de déchets verts dans un milieu anaérobie.
Comment produire de l’électricité chez soi ?
L’autoconsommation électrique est de plus en plus populaire, permettant de réduire sa dépendance vis-à-vis des fournisseurs d’énergie et de diminuer sa facture énergétique. Plusieurs solutions sont disponibles pour produire sa propre électricité : l’installation de panneaux solaires, l’utilisation d’éoliennes domestiques, de petites unités de méthanisation, d’écogénérateurs ou même de mini-centrales hydrauliques.
Solaire
L’installation de panneaux solaires est la méthode la plus couramment utilisée par les particuliers. Malgré le coût initial élevé, les panneaux solaires sont faciles à installer et peuvent être installés sur la plupart des toits. Ils peuvent couvrir une partie importante des besoins en électricité, mais il est souvent difficile de devenir totalement autonome.
Éolienne domestique
Les éoliennes domestiques sont une option viable pour la production d’électricité. Cependant, elles sont plus coûteuses que les panneaux solaires et nécessitent des terrains adaptés. Il est également important de vérifier les conditions de rachat de l’énergie éolienne avant d’investir dans une éolienne domestique.
Méthanisation domestique
Les unités de méthanisation domestique permettent de produire une quantité limitée de gaz et d’électricité. Cependant, la production d’électricité à partir du biogaz n’est pas encore très développée pour un usage domestique.
Écogénérateur
Les écogénérateurs permettent de produire à la fois de l’énergie thermique pour le chauffage et l’eau chaude, ainsi que de l’électricité. Ils sont intégrés à une chaudière à condensation et utilisent un moteur Stirling pour produire de l’électricité.
Mini centrale hydraulique
Les mini-centrales hydrauliques sont adaptées aux terrains possédant un cours d’eau. Cependant, elles nécessitent des investissements importants et une étude de cas préalable.
Les innovations à venir
De nombreuses innovations sont en cours de développement, telles que les briques photovoltaïques, les vitres solaires, la peinture solaire et le Solar Roof de Tesla. Ces innovations contribuent à rendre la production d’électricité plus accessible et durable.
En conclusion, l’énergie en France est encore majoritairement produite par des centrales nucléaires, mais les énergies renouvelables sont en progression constante. Les particuliers sont de plus en plus intéressés par les énergies vertes et les méthodes de production d’électricité individuelle. Le solaire reste la solution la plus accessible et pratique pour les particuliers.
Sources:
- EDF et RTE
