Soutenance mémoire
Le Brésil est le 5ème plus grand pays du monde à la fois en termes de superficie (12.6fois celle de la France) et de démographie avec ses plus de 206 millions d’habitants. Economiquement, le pays est une grande puissance émergente, et est actuellement considéré comme la 7ème puissance mondiale. De telles caractéristiques impliquent d’importants enjeux concernant la gestion énergétique et le coût d’approvisionnement. Aujourd’hui le Brésil est indépendant au niveau du pétrole, mais il est aussi le troisième pays mondial producteur d’énergies renouvelables. En effet, pionniers des agro-carburants avec le bioéthanol issu de la canne à sucre, l’hydroélectricité reste la principale source renouvelable : 63.2% de l’électricité du pays en 2014 (ce qui l’a classé deuxième producteur mondial). Toutefois l’exploitation des fleuves est déjà considérée comme maximale. Et comme le montre Lucena dans son mémoire “The vulnerability of renewable energy to climate change in Brazil.”, le changement climatique va réduire la pluviométrie, provoquer des périodes de sécheresses plus fréquentes. Il est donc nécessaire de réfléchir à d’autres alternatives. L’augmentation du coût des énergies fossiles associées aux enjeux de la transition énergétique ont fait que le Brésil a lancé une politique de diversification de la matrice énergétique, en orientant ce développement autour de la production d’électricité renouvelable. D’une part, le programme PROINFA est lancé en 2002, dont les objectifs sont les suivants : +3300MW d’énergie renouvelable d’ici 2007 puis +10% annuellement jusqu’en 2027. Le programme n’a cependant pas analysé les potentialités propres à chaque région. D’autre part, l’ANEEL a promulgué en 2012 une loi autorisant l’implantation de mini-structures de production d’énergie renouvelable directement chez le consommateur.
Le Nordeste possède un des plus gros potentiels éoliens et solaires (Atlas Eolica et Atlas Solar de Bahia 2013) du pays. Forte de ses 54 millions d’habitants, elle abrite ¼ de la population brésilienne, est constituée de 9 Etats, la principale ville étant Salvador (Etat de Bahia) avec ses 3 millions d’habitants. La région a prévu plusieurs implantations d’infrastructures énergétiques tels que des parcs éoliens et solaires dans les années à venir (ANEEL). Pour autant on ne voit pas l’application de la loi ANEEL 2012. Etant donné les potentialités de la région, on peut se demander quels seraient les résultats si les habitants du Nordeste implantaient directement chez eux des sources de production d’énergie. Pour répondre à cette question, nous allons dans un premier temps faire un état de l’art de la production d’énergies renouvelables dans le Nordeste (potentialités, politiques) puis étudier la consommation énergétique du secteur résidentiel. Pour constituer cette partie, nous avons étudié les résultats et programmes des acteurs énergétiques du Brésil : l’ANEEL (Agence Nationale de l’Energie Electrique), l’ONS (Opérateur National du Système Electrique) et l’EPA (Entreprise de Recherche Energétique), ainsi que l’institut statistique national ; l’IBGE. Ensuite nous avons lu plusieurs mémoires et thèses qui traitent de la question énergétique dans le Nordeste. Ces résultats nous aideront à mesurer nos leviers d’actions dans une seconde partie. Cette dernière sera constituée de propositions visant à produire l’énergie directement chez le consommateur, en tenant compte des spécificités de l’habitat. Etant donné la superficie de la région, nous nous concentrerons sur la ville de Salvador.
La production d’énergie renouvelable du Nordeste : riche mais des potentialités insuffisamment exploitées
D’après les estimations de Marengo (2008b), c’est le Nordeste qui devrait subir les impacts les plus importants, suites au réchauffement climatique. Comme expliqué dans l’introduction nous nous concentrons sur le secteur résidentiel. Ce dernier utilise plusieurs types d’énergies dont majoritairement : du gaz et de l’électricité. Ainsi nous pouvons, dans un premier temps, nous interroger sur la production de ces énergies.
La production de gaz et d’autres combustibles
Le Brésil a la chance de posséder l’autonomie pour ce qui est du pétrole. En effet le pays possède plusieurs réserves, dont les dernières ont été découvertes en 2006. Ainsi la majorité du gaz produit est issu du pétrole : c’est le Gaz de Pétrole Liquéfié. Il est aussi le premier producteur mondial de bioéthanol à partir de la canne à sucre. Ainsi, en moyenne 15% des carburants sont issus du bioéthanol d’après les résultats publiés d’Eletrobras (2015).
Les énergies renouvelables
L’hydroélectricité : un bassin surexploité et une production vouée à diminuer
Cette production couvre plus de 60% des besoins électriques du pays. Avec ses 1273 exploitations, le pays cumule presque 102 GW de potentiel énergétique. Cela représente 64.16% de l’énergie totale produite par le pays. Dans le Nordeste, la production hydroélectrique était de 23,75 TWh en 2016, d’après BEN1 . Le bassin principal exploité est celui de Sao Francisco. Long de 634 000km², soit 1/10 du territoire français, couvre 7.5% du territoire brésilien.
Quand on regarde les données de l’ONS, le bassin Sao Francisco permettait de couvrir jusqu’à 70% des besoins en électricité, une longue sécheresse en 2012 a entraîné une baisse de la production au point de ne pouvoir couvrir que 42%, 39%, 31% puis 25% pour les années respectives 2012, 2013, 2014 et 2015. Ce manque a été compensé par l’importation d’électricité d’origine fossile. Comme l’explique Marengo dans son mémoire (2012), aujourd’hui il est exploité au maximum. 15 infrastructures sont installées le long de ce bassin, dont deux parmi les plus importantes du Brésil : le complexe Paulo Alfonso et l’usine Xingo. Ces exploitations totalisent une capacité de production de 11,966 GW. Selon Lucena (2009), les tendances observées par l’ONS (illustrées par le schéma ci- dessus) ne devraient pas changer puisque les prévisions météorologiques estiment une augmentation de 4 à 5°C d’ici 2070 et une réduction de la pluviométrie de 25 à 50%. Cela va provoquer d’importantes sécheresses et donc une réduction de la production d’hydroélectricité. Pieter de Jong (2009) confirme avec des estimations affirmant que l’hydroélectricité ne pourra plus répondre qu’à 10-15% des besoins d’ici 2030. Pour que l’alimentation électrique du Nord-Est reste majoritairement d’origine renouvelable, il est nécessaire de diversifier les sources d’approvisionnement pour pallier la perte d’hydroélectricité. L’hydroélectricité possède un rôle aujourd’hui essentiel à l’approvisionnement électrique du Nordeste. Toutefois le bassin principal est déjà exploité au maximum, et le changement climatique va indéniablement réduire la production. L’enjeu pour la région est donc de mettre en place des sources complémentaires pour parer cette baisse de production et continuer à diversifier la matrice électrique.
La biomasse et le biogaz : des installations urbaines actuellement incompatibles
D’après les définitions de actu-environnement, la biomasse est définie par l’ensemble de la matière organique végétale ou animale. Cette matière contient une forte proportion de méthane (50% en moyenne), et possède donc un fort potentiel calorifique et énergétique. Le processus pour créer le biogaz copie la méthanisation qui est la dégradation naturelle de la matière organique en gaz dans des conditions quasi anaérobies (sans oxygène). La biomasse est utilisée essentiellement pour produire de l’énergie thermique. Celle-ci peut être gazeuse ou transformée en électricité. En moyenne, chaque m^3 de biogaz possède un pouvoir calorifique de 6kWh. La conversion en électricité ne produit que 2kWh et le reste est transformé en chaleur (pertes). Il est donc intéressant de penser à la cogénération qui permet de récupérer la chaleur perdue pour l’utiliser en tant qu’énergie thermique tout en produisant de l’électricité. D’après l’Agence Nationale de l’Energie ELectrique (ANEEL), le Brésil produit 42.8 GW d’énergie thermique, dont 8.82% sont issus de la biomasse. Le Nordeste produit à lui tout seul 24% de l’énergie thermique issue du biogaz, soit 904MW. La source de cette biomasse est principalement la canne à sucre. Malheureusement il nous a été impossible de trouver le pourcentage d’exploitations utilisé pour produire cette biomasse. Nous ne savons pas quel est le potentiel total de l’exploitation de la canne à sucre dans le Nordeste. Nous savons que l’électricité produite par les cannes à sucre s’élevait à 2 320 GWh en 2016, selon BEN.
Les potentialités :
Le biogaz peut être créé à partir de déchets végétaux, industriels, domestiques et urbains (égouts). Nous allons évoquer les potentialités de toutes ces sources, mais nous développerons plus en détails la source domestique c’est sur celle-ci que nous auront une marge de manœuvre par la suite. Nous avons utilisé la thèse de Zanette et al pour les sources domestiques, urbaines et industrielles, et celles de Lima Junior et al et Gárdos et al pour la source végétale.
|
Table des matières
Introduction
Partie 1 :
I- La production d’énergie renouvelable du Nordeste : riche mais des potentialités insuffisamment exploitées
A. La production de gaz et d’autres combustibles
B. Les énergies renouvelables
1. L’hydroélectricité : un bassin surexploité et une production vouée à diminuer
2. La biomasse et le biogaz : des installations urbaines actuellement incompatibles
3. L’éolien : un énorme potentiel à exploiter
4. Le photovoltaïque : potentiel unique trop peu étudié
II- Vers une maitrise de la consommation énergétique
A. La consommation électrique : une énergie d’avenir
1. Une consommation électrique miroir de la situation économique du pays
2. L’électricité : une énergie consommée sans limite
B. Le gaz : une énergie encore beaucoup consommée par les ménages
1. Le Gaz de Pétrole Liquéfié, un gaz utilisé pour cuisiner
2. Vers un avenir incertain
C. Vers une disparition du bois de chauffage dans les ménages Brésiliens
D. Vers un avenir énergétique prometteur
Partie 2 :
I. Vers une catégorisation des types de logements
A. Catégorisation de la population de Salvador associées aux manières d’habiter
1. Caractéristiques et méthodes
II. Implanter des modes de production d’énergie
A. La Norme de l’ANEEL
1. Choix des énergies primaires
B. Simulations et calculs des équipements nécessaires pour répondre à un besoin énergétique
Conclusion
Télécharger le rapport complet
