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RAPPELS GENERAUX SUR LA NOTION D’ENERGIE
L’énergie, c’est la vie. Elle permet aux êtres vivants de croître, de respirer, de se mouvoir et de se reproduire. Pour se développer ; les sociétés humaines ont, au fil du temps, employé diverses formes d’énergie : musculaire (humaine et animale), eau, vent, bois, soleil, atome, pétrole…. Le XXe siècle s’est caractérisé par de nouvelles techniques de production et de distribution toujours plus performantes afin de répondre à une consommation croissante d’énergie. L’efficacité énergétique du pétrole, du charbon, du gaz naturel, du nucléaire a permis une véritable révolution technique dans les modes de vie, de déplacement, de production et de consommation. Ces changements ont conduit l’homme à exploiter massivement des ressources naturelles accumulées dans le sol durant des millions d’années. Cependant, ces énergies dites « fossiles » existent en quantité limitée. De plus, leur utilisation intensive provoque d’importants rejets de gaz à effet de serre, responsables du réchauffement climatique. C’est la raison pour laquelle, de nombreux pays se sont engagés à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre. Cet effort implique de revoir notre façon de produire, de consommer, de nous déplacer, de construire nos bâtiments ou de concevoir nos villes. Tout en consommant globalement moins d’énergie, nous allons augmenter la part des énergies renouvelables comme l’énergie solaire ou éolienne. Il s’agit d’un formidable enjeu technique et économique.
GENERALITES
Historique
Le mot énergie vient du bas latin energia qui vient lui-même du grec (energeia) qui signifie » force en action « , par opposition à (dynamis) signifiant » force en puissance « . L’énergie est un concept ancien. L’expérience humaine est que tout travail requiert de la force et produit de la chaleur ; que plus on » dépense » de force par quantité de temps, plus vite on peut faire un travail, et plus on s’échauffe. Le problème se pose souvent dans la détermination précise de la définition de l’énergie ; la confusion de ce terme « énergie » avec « le travail ». Ce dernier résulte de l’effort (voir la force) propagé par le système afin d’obtenir un effet moteur ou une résistance préalable (force physique ou morale pour les êtres vivants). Pour pouvoir résoudre ce problème et pour mieux comprendre la définition de l’énergie ; prenons un exemple concret concernant la naissance de l’énergie de natures diverses. Sachant qu’une masse en eau d’un barrage possède avant sa chute la capacité d’effectuer un travail, on est en présence de l’énergie « potentielle » ou « disponible » qui n’est autre que l’énergie hydraulique donnée par le barrage ; puis la chute de cette masse en eau va entraîner le mouvement possible de la turbine, on a ici la création d’énergie « cinétique » due au mouvement du corps de la turbine. La notion de l’hélice de la turbine se traduit par l’énergie « mécanique » due à la vitesse de rotation de l’hélice et enfin cette énergie mécanique va se transformer en énergie « électrique » au niveau d’une centrale hydraulique. Cet exemple ci-dessus donne naissance au principe de la conservation de l’énergie : « Il ne peut y avoir création ou disparition de l’énergie, il n’y a que transformation des énergies entre elles ».
Formes et sources d’énergies primaires
Une source d’énergie primaire est une forme d’énergie disponible dans la nature avant toute transformation. Si elle n’est pas utilisable directement, elle doit être transformée en une source d’énergie secondaire pour être mise en œuvre. Dans l’industrie de l’énergie, on distingue la production d’énergie primaire, de son stockage et son transport sous la forme d’énergie secondaire, et de la consommation d’énergie finale. Comme l’énergie est nécessaire à toute entreprise humaine, l’approvisionnement en sources d’énergie utilisable est devenu une des préoccupations majeures des sociétés humaines. Les sources d’énergies utilisées par l’homme sont d’origine renouvelable ou non :
❖ les énergies d’origine fossile (gaz, pétrole, charbon) dans les voitures, les avions, les centrales thermiques… ;
❖ l’énergie d’origine nucléaire obtenue par fission nucléaire (la fusion nucléaire n’étant pas envisageable dans un avenir prévisible à court terme) ;
❖ l’énergie d’origine bio massique (biomasse sèche, biomasse humide et biocarburants) ;
❖ l’énergie d’origine hydraulique des fleuves, barrages et conduites forcées, renouvelable ;
❖ l’énergie d’origine éolienne ;
❖ l’énergie d’origine solaire (conversion de l’énergie lumineuse en chaleur ou en électricité : solaire photovoltaïque ; solaire thermique ; solaire thermodynamique) ;
❖ l’énergie d’origine cinétique et potentielle liée au déplacement de la surface de la mer sous l’action de la houle ;
❖ l’énergie d’origine géothermique ;
❖ l’énergie d’origine marémotrice ;
❖ l’énergie d’origine maréthermique ;
❖ l’énergie d’origine musculaire (conversion de sucres et/ou lipides et/ou amidons en chaleur et en mouvement).
Relations entre les différents types d’énergies
Énergies fossiles et renouvelables
Dans toutes les sociétés, l’activité humaine consomme de l’énergie qui peut être produite par des matières premières, principalement charbon, gaz naturel, pétrole et uranium ; on parle alors d’énergie fossile (sauf pour l’uranium) ; ces matières premières sont appelées par extension « énergies ». On parle aussi d’énergie renouvelable lorsque l’on utilise l’énergie solaire, l’énergie éolienne, l’énergie hydraulique, l’énergie du bois qui est toujours une des plus importantes des énergies d’origine bio massiques renouvelables consommées.
Classement d’énergies primaires
Au niveau de la production et de la consommation, les différentes formes d’énergie primaire peuvent se classer de la façon suivante :
i-Energies fossiles
o Pétrole
o Gaz naturel
o charbon
ii-Energie nucléaire
o Uranium
iii-Energies renouvelables
o Énergies Renouvelables dites de Haute enthalpie (haut potentiel
énergétique)
➤ Hydro-électrique
➤ Energie éolienne
➤ Energie solaire photovoltaïque
o Énergies Renouvelables Thermiques
➤ Biomasse
➤ Bois de chauffage, résidus de bois et de récoltes
➤ Biogaz
➤ Biocarburants
➤ Déchets (peuvent contenir de la biomasse)
➤ Géothermie
➤ Energie solaire thermique
iv-Energies non renouvelables
Le charbon, le pétrole et le gaz naturel sont les principales énergies non renouvelables. Ces sources d’énergies sont souvent appelées énergies fossiles, car elles sont issues de la décomposition des végétaux. Elles se forment très lentement dans le sous-sol de la Terre. Pour les exploiter, il faut d’abord les extraire, puis les faire brûler dans des centrales qui produisent de l’électricité. Les énergies fossiles sont actuellement très utilisées, et devraient tôt ou tard s’épuiser. Parmi les sources d’énergie non renouvelables se trouve aussi l’uranium, nécessaire à la production d’énergie nucléaire.
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Table des matières
INRODUCTION
Section I : Rappels généraux sur la notion d’énergie
I.1 Introduction
I.2 Généralités
I.2.1 Historique
I.2.2 Formes et sources d’énergies primaires
I.2.3 Classement d’énergies primaires
I.3 Quelques définitions généralement rencontrées et employées
I.3.1 Energie
I.3.11 Définition
I.3.12 La chaîne énergétique globale
I.3.2 Les unités de mesure de l’énergie – coefficient d’équivalence
I.3.21 Ancienne convention
I.3.22 Nouvelle convention
I.3.23 Remarques
I.3.3 Production d’énergies
I.3.4 Consommation d’énergie
I.3.41 Consommation totale finale
I.3.42 Consommation interne de la branche énergie
I.3.43 Consommation d’énergie primaire
I.3.44 Consommation corrigée
I.3.45 Consommation unitaire d’énergie
I.3.46 Consommation spécifique
I.3.5 Les secteurs consommateurs
I.3.51 Secteur agriculture
I.3.52 Secteur industriel
I.3.53 Secteur tertiaire
I.3.54 Secteur ménage
I.3.55 Secteur transport et la logistique
I.3.6 Bilan de l’énergie
I.3.61 Définition
I.3.62 Présentation et application du bilan de l’énergie
I.3.63 Remarque
I.3.7 Maîtrise de l’énergie
I.3.8 Observatoire de l’énergie
Section II : Enquête urbaine socio-économique et quelques contextes énergétiques de la ville d’Antsirabe et ses environs immédiats
II.A Structures urbaines et caractéristiques socio-économiques
II.A.1 Introduction
II.A.2 Evolution historique
II.A.3 Perspective générale de la ville
II.A.4 La délimitation de la zone d’Antsirabe et sa périphérie immédiate
II.A.5 Démographie
II.A.51 Evolution
II.A.52 Composition de la population : nombre de ménages et taille Moyenne
II.A.6 Les facteurs attractifs d’Antsirabe
II.A.61 Les conditions physiques
II.A.611 Géographie
II.A.612 Climatologie
II.A.613 Géologie
II.A.62 Les infrastructures
II.A.621 Réseaux routiers
II.A.622 Réseau ferré
II.A.623 Ligne aérienne
II.A.63 Conditions humaines
II.A.7 Les comportements économiques d’Antsirabe
II.B Contexte énergétique de la ville d’Antsirabe et ses environs immédiats
II.B.1 Généralités
II.B.2 Les caractéristiques énergétiques d’Antsirabe
Section III : Revue globale et étude d’évolution de la consommation d’énergie de la ville d’Antsirabe et ses environs immédiats
III.1 Alimentation en eau potable et utilisation des sources thermales
III.1.1 L’origine des sources thermales
III.1.2 Comportement des sources thermales
III.1.3 Utilisation des sources thermales
III.1.4 Alimentation en eau potable
III.1.4.1 Les utilisations de l’eau et les secteurs consommateurs
III.1.4.11 Le secteur alimentation en eau potable
III.1.4.12 Le secteur industriel
III.1.4.13 Le secteur agricole
III.1.4.14 Le secteur énergie
III.1.4.2 Situation actuelle d’Antsirabe et ses environs immédiats
III.1.4.3 Consommation en eau potable
III.2 L’électricité
III.2.1 Généralités
III.2.1.1 Les diverses sources d’énergie électrique
III.2.1.11 La centrale hydroélectrique
III.2.1.12 Les centrales thermiques
III.2.1.13 La centrale éolienne
III.2.1.14 La centrale nucléaire
III.2.1.15 Les centrales solaires
III.2.1.16 La centrale géothermique
III.2.1.2 L’électricité-le voyage et la production d’électricités
III.2.1.3 Classement des installations électriques en fonction des tensions
III.2.1.4 Les transports et les distributions d’électricités
III.2.1.5 Le délestage électrique
III.2.1.51 Définition
III.2.1.52 Le délestage JI.RA.MA
III.2.2 Production et distribution d’électricités dans la ville d’Antsirabe et ses environs immédiats
III.2.2.1 Transport d’électricité 63KV vers Antsirabe
III.2.2.2 Energie livrée et pointe annuelle de la zone d’Antsirabe
III.2.3 Consommation d’énergie électrique de la zone d’Antsirabe
III.2.3.1 Situation générale
III.2.3.2 Répartition et évolution des consommations d’électricité
III.2.3.21 Consommation en moyenne tension
III.2.3.2.2 Consommation en basse tension
III.2.3.2.3 Consommation de l’ensemble et rendement général
III.2.3.3 Etat comparatif des consommations et nombre d’abonnés
III.3 Les produits pétroliers
III.3.1 L’origine et la définition de pétrole
III.3.2 Classification des hydrocarbures liquides
III.3.2.1 Par sources et procédés d’obtention
III.3.2.2 Classification par qualités
III.3.3 Les produits énergétiques dérivés de pétrole
III.3.3.1 Les dérivés de pétrole à usage énergétique
III.3.3.11 L’essence
III.3.3.12 Le gazole
III.3.3.13 Le G.P.L
III.3.4 Situation générale des produits pétroliers dans la ville d’Antsirabe et ses environs immédiats
III.3.5 La distribution des produits pétroliers
III.3.6 La consommation des produits pétroliers
III.3.6.1 Consommations moyennes annuelles
III.3.6.2 La répartition et évolution de la consommation
III.3.6.3 Etude d’évolution et récapitulation des trois années passées
III.3.7 Les consommations des produits pétroliers des secteurs utilisateurs
III.3.7.1 Le secteur transport
III.3.7.2 Le secteur industriel
III.3.7.3 Les secteurs tertiaire et résidentiel
III.3.5 Résumés
III.4 Le bois énergie
III.4.1 Généralités
III.4.1.1 Historique
III.4.1.2 Définition
III.4.1.3 Classifications
III.4.2 Le bois énergie dans la ville d’Antsirabe et ses environs immédiats
III.4.3 Provenance et approvisionnement de bois énergie
III.4.4 Stockage et distribution de bois énergie
III.4.5 Consommation des bois énergies
III.4.5.1 Généralités
III.4.5.2 La consommation rurale de bois de chauffage
III.4.6 Conclusion
Secteur IV : L’interaction de l’énergie dans l’économie
CONCLUSION
