Complémentarité des sources d'énergie / Complementarity of energy sources

Are the energy sources complementary? This could be considered to be the case in that a diversified energy mix is ​​a guarantee of resilience and a security against the particular risks of each energy source. However, for complementarity to play out, energy sources must be flexible. This is the case for fossil fuels, hydroelectricity and ex-biomass energy. This is not the case for solar energy and wind energy that are produced according to the weather conditions. Nuclear power, for its part, can be qualified as semi-modular, because on the one hand the operating flexibility of nuclear power plants is limited, but on the other hand and especially the variable cost of production is low (not exceeding 10% the cost per kWh produced) a temporary reduction in consumption leads to very little reduction in consumption costs. Thus, when solar or wind-generated kWh are substituted for nuclear generation, the cost of renewable energy power generation is added without significant savings on the production of electricity from nuclear sources. In contrast to fossil fuels, wind and solar power cannot be allocated to variable consumption and necessarily also concern baseload consumption. In addition, as the share of nuclear power increases, the share of demand remaining to be filled becomes variable. Thus, in France, the power demand in 2015 varied between 29 and 91 GW. In this case, if the share of wind and solar energy increases significantly, there will be only two solutions. The first is to provide fossil fuel back-up by using natural gas in preference, given the limited availability of hydraulics and biomass, but necessarily increasing CO2 emissions. The second is to massively increase energy storage capacity. This storage should be able to accommodate very variable durations ranging from a few hours to a few months. As gravity storage capacity in France remains limited, it remains the option of hydrogen storage, but it has many disadvantages (overall low efficiency of the order of 35%, high fixed costs especially if the durations of use remain limited, storage enclosure issues). However in the French context with a significant share of nuclear energy (77% in 2015), such a development of the storage is essential so that the investments in wind and solar are not engaged in pure loss.

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Les sources d'énergie sont-elles complémentaires? On pourrait considérer que c'est le cas dans la mesure où un mix énergétique diversifié est un gage de résilience et une sécurité vis-à-vis des risques particuliers que comporte chaque source d'énergie. Toutefois, pour que la complémentarité puisse jouer, il faut que les sources d'énergie soient modulables. C'est le cas des énergies fossiles, de l'hydroélectricité et de l'énergie ex-biomasse. Ce n'est pas le cas de l'énergie solaire et de l'énergie éolienne qui sont produites en fonction des conditions météorologiques. Le nucléaire pour sa part peut-être qualifié de semi-modulable, car d'une part la souplesse de fonctionnement des centrales nucléaires est limitée, mais d'autre part et surtout le coût variable de la production étant faible (ne dépassant pas 10% du coût du kWh produit) une réduction temporaire de consommation n'entraîne que très peu de réduction sur les coûts de consommation. Ainsi lorsque des kWh d'origine solaire ou éolienne viennent se substituer à une production nucléaire, le coût lié aux renouvelables vient s'ajouter sans économie appréciable sur la production d'électricité d'origine nucléaire. Contrairement à ce qui se passe avec les énergies fossiles, l'électricité d'origine éolienne et solaire ne peut pas en effet être affectée à la consommation variable et concerne nécessairement également la consommation de base. En outre, plus la part de nucléaire augmente, plus la part de la demande restant à combler devint variable. Ainsi, en France, la puissance appelée en 2015 a varié entre 29 et 91 GW. Dans ce cas, si la part d'énergie éolienne et d'énergie solaire augmentent sensiblement, il n'y aura que deux solutions. La première est d'assurer un back-up par de l'énergie fossile, en utilisant de préférance du gaz naturel, étant donné les disponibilités limitées en hydraulique et en biomasse mais en augmentant nécessairement dans ce cas les émissions de CO2. La deuxième est d'augmenter massivement les capacités de stockage d'énergie. Ce stockage devrait pouvoir accommoder des durées très variables allant de quelques heures à quelques mois. Les capacités de stockage gravitaire en France restant limitées, il reste l'option du stockage d'hydrogène, mais celui-ci présente de nombreux inconvénients (faible rendement global de l'ordre de 35%, coûts fixes élevés surtout si les durées d'utilisation restent limitées, problèmes de l'enceinte de stockage). Toutefois dans le contexte français avec une part du nucléaire importante (de 77% en 2015), un tel développement du stockage est indispensable pour que les investissements en matière d'éolien et de solaire ne soient pas engagés en pure perte.

L'explosion démographique/ Human population explosion

The impact of human activities on the environment has become extremely worrying. Global warming is expected to intensify and it seems already too late to limit the increase in temperature to 2 ° C. In the face of demographic growth, the availability of sufficient resources is becoming increasingly problematic. This concerns water, food resources and raw materials. The pollution of natural environments: air, water and soil is increasing, biodiversity is in danger. It is therefore clear that it becomes imperative to reduce the human pressure on the environment. This pressure is linked to demographics on the one hand and to the standard of living on the other, the increase of which generates an increased consumption of resources. The latest forecasts concerning the evolution of the world's population are worrying. It was still thought recently that it would see its progress slow down quickly and that we would reach a stabilization of the world population around 9 billion inhabitants around 2050. The latest forecasts of the UN (Revision 2017) estimate that the population The world population is projected to increase from 7.6 billion to 9.8 in 2050 and to 11.2 in 2100. Population growth is mainly in Africa, where the population is expected to grow by just over 1 billion. to 4.5 billion in 2100. This development represents a major threat, as it seems impossible in such conditions to improve the standard of living of the world's population, while reducing the impact of human activities on the environment, even if the richest countries accept to see their standard of living stagnate or even fall. If such a trend persists, there is a great risk of ending up in catastrophic collapse soon, as was anticipated in the Meadows Report. In this case, the level of the world's population could be halved due to a lack of resources, illness and uncontrolled conflicts. Beyond any controversy over what would be a fair distribution of the human population, it seems essential to seek to curb the growth of the human population, to move towards a stabilization, or even a decrease, as soon as possible, which could accompany a gradual convergence of living standards.

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L'impact des activités humaines sur l'environnement est devenu extrêmement préoccupant. Le réchauffement climatique devrait s'accentuer et il semble déjà trop tard pour limiter l'accroissement de température à 2°C. Face à l'accroissement démographique la disponibilité de ressources suffisantes devient de plus en plus problématique. Cela concerne l'eau, les ressources alimentaires et les matières premières. La pollution des milieux naturels: air, eau et sol ne fait qu'augmenter, la biodiversité est en danger. Il est donc clair qu'il devient impératif de réduire la pression humaine sur l'environnement. Cette pression est liée à la démographie d'une part et à au niveau de vie d'autre part, dont l'accroissement génère une consommation accrue de ressources.

Les dernières prévisions concernant l'évolution de la démographie mondiale sont préoccupantes. On pensait encore récemment que celle ci verrait sa progression ralentir rapidement et que l'on atteindrait une stabilisation de la population mondiale aux environs de 9 milliards d'habitants vers 2050. Les dernières prévisions de l'ONU (Révision 2017) estiment que la population mondiale devrait passer de 7,6 milliards d'habitants à 9,8 en 2050 et à 11,2 en 2100. L'accroissement démographique concerne principalement l'Afrique dont la population devrait passer d'un peu plus de 1 milliard d'habitants à 4,5 milliards en 2100.
Cette évolution pose un problème redoutable, car il paraît impossible dans de telles conditions d'améliorer le niveau de vie de la population mondiale, tout en réduisant l'impact des activités humaines sur l'environnement, et ceci même si les pays les plus riches acceptent de voir leur niveau de vie stagner, voire baisser. Si une telle tendance persiste, le risque est grand de se retrouver prochainement dans des conditions d'effondrement catastrophique, comme cela était anticipé dans le rapport Meadows. Dans ce cas, le niveau de la population mondiale pourrait être divisé par deux en raison d'un manque de ressources, de la maladie et de conflits incontrôlés.
Au delà de toute polémique sur ce que serait une juste répartition de la population humaine, il paraît donc indispensable de chercher à freiner l'accroissement de la population humaine, pour aller vers une stabilisation, ou même une diminution, dès que possible, qui pourrait accompagner une convergence progressive des niveaux de vie.