Synthèse: Rouler sans pétrole, les véhicules de demain

Les transports et nouveaux transports: énergies, pollution, innovations moteur, concept car, véhicules hybrides, prototypes, dépollution, normes antipollution, taxe. Modes de transport non individuels: transports en commun, organisation, carsharing ou covoiturage. Les transports sans ou avec moins de pétrole.
Christophe
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Consommation électrique d'un véhicule




par Christophe » 12/07/07, 13:21

La suite, quelques reflexions sur la consommation (électrique donc) des véhicules électriques.

Bonjour à tous

mon but aujourd’hui est de vous faire réaliser ce que représente la consommation en électricité d’une voiture électrique, en utilisant diverses comparaisons, de manière à faire parler les chiffres davantage.

Comme je l’ai déjà mentionné dans mon courriel du 23 juin dernier, une voiture électrique intermédiaire consomme, en provenance de sa batterie, environ 16 kWh/100km, alors qu’une petite voiture n’en consomme que 10 kWh/100km. Si on ajoute 10% de pertes pour emmener l’électricité dans la batterie (pertes thermiques dans le chargeur, dans l’électronique de contrôle et la batterie elle-même), on aboutit à des consommations réelles de 17,6 kWh/100km et 11 kWh/100km.

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Maintenant, en ce qui concerne le kilométrage annuel moyen, il était de 13300 km pour les voitures en France, en 2005 (voir le site du Comité des Constructeurs Français d’Automobiles (CCFA): http://www.ccfa.fr/tab/fu3.htm ). Au Canada, le kilométrage annuel moyen des voitures était de 15300 km en 2004 (voir le rapport Les Transports au Canada 2005: http://www.tc.gc.ca/pol/fr/rapport/anre2005/7D_f.htm ).

Maintenant, dans le scénario que je préconise, les voitures électriques hybrides devraient parcourir 80% de leur kilométrage en mode électrique, ce qui donne 10 640 km électriques pour les voitures françaises et 12 240 km électriques pour les voitures canadiennes. Connaissant la consommation électrique au 100 km (voir plus haut) on peut donc évaluer la consommation électrique moyenne annuelle des voitures:

Au Canada: voiture intermédiaire = 2700 kWh/an, petite voiture = 1700 kWh/an

En France: voiture intermédiaire = 2350 kWh/an, petite voiture = 1475 kWh/an


Maintenant, pour mieux vous faire réaliser ce que signifie ces quantités d’électricité, j’aimerais vous montrer différentes façons de les obtenir, tout en les comparant aux consommations annuelles de différents appareils et systèmes familiers fonctionnant à l’électricité, économisant de l’électricité, ou générant de l’électricité.

Voici donc des consommations électriques annuelles typiques:


- laveuse à linge (eau tiède, 120 lavages): 300 kWh

- sécheuse électrique (120 séchages): 300 kWh

- téléviseur : 385 kWh

- cuisinière électrique : 550 kWh

- laveuse à linge (eau chaude): 600 kWh

- laveuse à vaisselle (350 lavages): 1050 kWh

- réfrigérateur (14 pi3, 400 dm3) : 1060 kWh

- climatiseur central : 1770 kWh

- filtre de piscine (moteur 3/4 hp) avec minuterie: 1620 kWh

- filtre de piscine (moteur 3/4 hp) sans minuterie: 2780 kWh

- chauffe-eau électrique pour la maison: 5000 kWh

- chauffage électrique d’une maison unifamiliale à Montréal: 25 000 kWh


Vous pourrez trouver l’information pour ces valeurs de consommation sur le site d’Hydro-Québec ( http://www.hydroquebec.com/residentiel/ ... onsom.html ) et, pour le chauffage électrique au Canada, sur le site de Ressources Naturelles Canada ( http://www.canren.gc.ca/prod_serv/index ... 3&PgId=678 ).


ÉCONOMIE D’ÉNERGIE

Comme vous pouvez le constater, le simple filtre d’une piscine hors-terre consomme pendant l’été plus d’électricité que votre future voiture électrique pour toute l’année! Le simple ajout d’une minuterie au filtre de la piscine peut économiser l’électricité nécessaire à 40% des trajets électriques de votre voiture intermédiaire, ou 65% des trajets électriques de votre petite voiture!

Faire votre lavage à l’eau tiède au lieu de le faire à l’eau chaude peut vous économiser l’énergie nécessaire à 20% des trajets électriques d’une petite voiture. Si vous vous convertissez au lavage à l’eau froide, alors vous pourriez effectuer 35% des kilomètres électriques de votre petite voiture avec l’électricité économisée.

Il est également possible de récupérer 34% de l’énergie thermique de l’eau chaude qu’on évacue dans les égouts, grâce à un échangeur de chaleur pour les eaux grises (voir ci-dessous). Il suffit de connecter le renvoi de la baignoire, du lave-vaisselle, de la laveuse à linge et des éviers principaux à cet échangeur de chaleur (voir le site de la compagnie GFX Technology: http://gfxtechnology.com/contents.html#selection ). On peut ainsi économiser environ 1700 kWh par année, suffisamment pour alimenter votre future petite voiture électrique!!!

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par Christophe » 12/07/07, 13:29

THERMOPOMPE GÉOTHERMIQUE POUR LE CHAUFFAGE

Enfin, si vous habitez le Québec et que vous installez une thermopompe géothermique pour chauffer votre maison, vous pourrez économiser les 2/3 de l’énergie électrique requise pour le chauffage électrique (rappelons que 70% des espaces intérieurs sont chauffés à l’électricité au Québec). La thermopompe géothermique représente une économie d’environ 16 350 kWh/an. C’est suffisamment d’électricité pour alimenter tous les kilométrages électriques de 6 voitures électriques hybrides intermédiaires parcourant le kilométrage annuel moyen (15300 km), ou deux voitures intermédiaires parcourant 45 600 km par année chacune, en considérant que ces voitures font 80% de ces kilométrages en mode électrique pur. Le coût d’installation d’une thermopompe géothermique est d’environ 25 000$ canadiens.

Regardons, par curiosité, ce que ça représente comme économie d’essence. Avec une consommation de 8 litres au 100 km, et au coût de 1,10$ can/litre, ça représente une valeur de 6400$ can de gazoline par année. Sur une période de 20 ans, on économiserait 128 000 $ can, au coût actuel de la gazoline. Mais le coût moyen du litre de gazoline pour les 20 prochaines années risque plutôt d’être de l’ordre de 3,00$/litre au lieu de 1,10$/litre, auquel cas, on économiserait 350 000$ de gazoline sur 20 ans, pour un investissement de 25000$. Même en supposant que le financement du système de chauffage géothermique ait fait monter le coût effectif aux environs de 40 000$, on voit que cet INVESTISSEMENT nous aura fait sauver de l’ordre de 300 000$ en gazoline !!!!!!!!!


CHAUFFE-EAU SOLAIRE ET PANNEAUX SOLAIRES PHOTOVOLTAÏQUES

Regardons maintenant ce que l’énergie solaire peut nous apporter au niveau des véhicules électriques. Tout d’abord, l’installation d’un chauffe-eau solaire, qui permet d’économiser jusqu’à 60% de l’électricité requise pour chauffer l’eau d’une maison, pourrait faire économiser suffisamment d’électricité pour que qu’une voiture intermédiaire roule toute l’année!

Ensuite, examinons de plus près l’intérêt des panneaux solaires photovoltaïques. Sur le site de la European photovoltaic Technology Platform ( http://www.eupvplatform.org/ ) vous aurez accès au rapport intitulé «Compared assessment of selected environmental indicators of photovoltaic electricity in OECD cities» (en bas à droite sur la page d’accueil). Avec ce document vous pouvez évaluer le potentiel pour l’énergie solaire dans différentes villes du monde, en terme de kiloWatts-heures annuels produits par kilowatt crête de puissance des panneaux photovoltaïques installés sur les toits des bâtiments, et convenablement orientés. On a, selon ce rapport, à

- Ottawa : (1188 kWh/an) / kW crête

- Lyon : (984 kWh/an) / kW crête
Sachant, de plus, qu’un système photovoltaïque de 1 kW crête coûte présentement de l’ordre de 6000$ can tout installé et connecté au réseau, on aurait pour une installation de 25 000$ can (même prix que la thermopompe géothermique) environ 4 kW crête, soit, pour les deux villes ci-haut

- Ottawa : 4750 kWh/an (4 x 1188 )

- Lyon : 3930 kWh/an (4 x 984)

Une telle installation de 4 kW crête sur le toit d’une maison unifamiliale permet donc de produire, autant à Ottawa qu’à Lyon, suffisamment d’électricité pour alimenter tous les kilomètres électriques d’une voiture intermédiaire et d’une petite voiture (deux voitures), parcourant chacune la moyenne annuelle de kilométrage dans leur pays respectif. En ce qui concerne les dimensions d’une installation de 4 kW crête, les panneaux solaires couvriraient une surface de 24 à 48 mètres carrés, selon la technologie utilisée.

Par ailleurs, il ne faut pas oublier que dans dix ans environ, le prix de telles installations photovoltaïques aura diminué de moitié, et qu’à ce moment, avec le même montant de 25000$ on pourra installer pour 8kWh crête de panneaux solaires. Une telle installation suffirait alors à produire l’électricité nécessaire à deux voitures intermédiaires et deux petites voitures (4 voitures)!


UNE ÉOLIENNE POUR 10 000 HABITANTS

Finalement, regardons au niveau d’un village de 10 000 habitants, quel serait le besoin en électricité, pour déplacer 70 % des carburants consommés par tous les véhicules routiers actuellement en utilisant une propulsion électrique. Ce 70 % des carburants utilisés serait obtenu en faisant parcourir aux véhicules légers 80% des kilomètres en mode électrique, et aux véhicules lourds 40% des kilomètres en mode électrique. Pour le reste des kilomètres, les véhicules feraient appel à un moteur générateur thermique fonctionnant au biocarburant. Ce dernier ne ferait que recharger la batterie en cours de route sur de longs trajets.

La première étape dans notre évaluation est de connaître le nombre de kilomètres parcourus par tous les véhicules routier du pays considéré et le diviser par le nombre d’habitants (60,2 millions d’habitants en France et 32,8 millions d’habitants au Canada, pour l’année 2004). En 2004, tous les véhicules routiers français ont parcouru au total 560 milliards de kilomètres, et au Canada tous les véhicules routiers ont effectué des déplacements totalisant 310,7 milliards de kilomètres (voir le site du Comité des Constructeurs Français d’Automobiles (CCFA): http://www.ccfa.fr/tab/fu3.htm et le site de Transports Canada : http://www.tc.gc.ca/pol/fr/rapport/anre2005/7D_f.htm ). On a donc, en moyenne, pour tous les kilomètres parcourus par 10 000 habitants:

- en France : 93 millions de kilomètres / 10 000 habitants / an

- au Canada : 95 millions de kilomètres / 10 000 habitants / an

Il suffit maintenant de multiplier ce nombre de kilomètres par 0,7, et ensuite par la consommation électrique moyenne du parc de véhicules routiers, pour obtenir l’énergie électrique requise pour déplacer 70% des carburants utilisés actuellement. La consommation électrique moyenne, je l’ai donnée dans mon courriel du 23 juin 2007, c’est 20 kWh/100km. Ça veut dire qu’on doit avoir 20 kWh d’énergie électrique emmagasinée dans la batterie pour parcourir 100 km. Mais il faut charger la batterie avec l’électricité du réseau, et cette opération est efficace à environ 90%. Pour obtenir la consommation réelle sur le réseau, il faut donc ajouter 10% au 20 kWh/100km, ce qui donne

22 kWh / 100 km

En effectuant tous ces calculs, on obtient finalement la demande annuelle suivante pour notre village de 10 000 habitants:

- en France : 14 320 000 kWh = 14 320 MWh

- au Canada : 14 630 000 kWh = 14 630 MWh

Par ailleurs, si on considère l’éolienne ENERCON de 6 MW crête illustrée ci-dessous, elle fournirait, si elle fonctionnait à 100% de sa capacité pendant les 8760 heures d’une année, 52 560 MWh. On en conclut donc qu’une telle éolienne suffirait à la demande pour la mobilité électrique d’un village de 10 000 habitant si elle fonctionnait aux environs de 27 % de sa capacité, en moyenne sur une année, ce qui est typique d’un bon emplacement!

J’espère avoir fait suffisamment parlé les chiffres afin que vous puissiez réaliser ce que signifie ROULER SANS PÉTROLE, le titre du livre sur lequel je travaille présentement!

Vos commentaires sont toujours très appréciés.

Cordialement

Pierre Langlois, Ph.D.
physicien: consultant / auteur

www.planglois-pca.com
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par Bucheron » 13/07/07, 00:42

Intéressant, j'aime bien !
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par Christophe » 13/07/07, 01:24

Bucheron a écrit :Intéressant, j'aime bien !


+1 :cheesy: :cheesy: :cheesy:

Ce qui est fou c'est que les constructeurs ne soient pas capables (je sais pas si le mot est bien choisi) d'appliquer ceci...
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par stef5555 » 13/07/07, 08:52

:evil: avant de rouler electrique commencons par supprimer les gros 4x4 , les grosses marco et BM

Bucheron a écrit:
Intéressant, j'aime bien !

:cheesy: +2
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par Christophe » 13/07/07, 10:34

stef5555 a écrit ::evil: avant de rouler electrique commencons par supprimer les gros 4x4 , les grosses marco et BM


1) Oui mais non car globalement la consommation d'énergie/rejet en CO2 suivent une courbe de gauss: ce sont la grande majorité des véhicules moyens qui ont un plus grand impact. C'est du sur les véhicules de "Mr tout le monde" qu'il y a le plus à gagner...

C'est un peu comme les très riches qui se déplacent en jet privé...Globalement leur impact est epsilonesque...(ou presque)

2) Je parle même pas de l'aspect déspotique d'une telle mesure (supprimer) par contre je suis évidement entierement pour une surtaxation lourde de ces véhicules...du style une TVA a 45% pour produit anti-citoyen :mrgreen: Mais vu le pouvoir d'achat des proprio de 4x4 (le dernier Land Rover est a ... 100 000€ !!) est ce que cela changera vraiment les choses?
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par Bucheron » 13/07/07, 10:47

Christophe a écrit :[...]C'est un peu comme les très riches qui se déplacent en jet privé...Globalement leur impact est epsilonesque...(ou presque)
Tiens, il y a eu une polémique tout récement à ce sujet à propos de Madonna, de sa participation à LiveEarth, et de son mode de vie très énergivore mais je n'ai plus les chiffres en mémoire...

Christophe a écrit :[...] Mais vu le pouvoir d'achat des proprio de 4x4 (le dernier Land Rover est a ... 100 000€ !!) est ce que cela changera vraiment les choses?
Oui, ça va recentrer encore la courbe autour de la moyenne... D'où l'intérêt comme tu dis, de faire en sorte que la voiture "moyenne" fasse de gros progrès...
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par Christophe » 13/07/07, 10:53

Bucheron a écrit :Tiens, il y a eu une polémique tout récement à ce sujet à propos de Madonna, de sa participation à LiveEarth, et de son mode de vie très énergivore mais je n'ai plus les chiffres en mémoire...


On peut entendre la meme chose pour tous les acteurs du "moins pire"...Al gore et Hulot en premier...
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par Bucheron » 13/07/07, 11:22

Christophe a écrit :
Bucheron a écrit :Tiens, il y a eu une polémique tout récement à ce sujet à propos de Madonna, de sa participation à LiveEarth, et de son mode de vie très énergivore mais je n'ai plus les chiffres en mémoire...


On peut entendre la meme chose pour tous les acteurs du "moins pire"...Al gore et Hulot en premier...
Je ne suis pas certain que Hulot (Al Gore, j'en sais rien c'est un ricain, ça facilite pas les choses à la base) ai un mode de vie "opulent" et se vautre dans la luxe telle une star hollywoodienne comme peut le faire Madonna qui ne doit pas voyager sans emmener avec elle tout une armée de personnel de maison (entre autres fariboles)...
Comparons donc ce qui est comparable !
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par Christophe » 13/07/07, 11:26

Je ne connais pas assez bien le train de vie de Hulot pour pouvoir juger...

Il n'empeche je ne suis pas certain qu'il soit équipé de solaire dans toutes ses résidences...Enfin c'est bien connu les cordonnier sont les plus mal chaussés...
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