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Le soleil est gratuit, mais en capturer l'énergie demande quelques 
efforts. Le petit exercice de style arithmétique qui suit est destiné à 
estimer un ordre de grandeur de ce petit quelque chose. Le résultat vaut 
la peine d'être considéré.

https://www.manhattancontrarian.com/blog/2021-7-29-a-little-arithmetic-the-costs-of-non-fossil-fuel-back-up-for-solar-power

(traduction automatique d'un extrait)

"Compte tenu du cycle de production quotidien prévisible de l'énergie 
solaire dans des endroits ensoleillés comme la Californie et de la 
demande quotidienne prévisible qui atteint son maximum le soir, 
peut-être faudrait-il exiger des générateurs solaires qu'ils disposent 
d'un stockage d'électricité équivalent à la production quotidienne de 
leur système PV."

J'ai pensé qu'il serait instructif de mettre en pratique l'idée de Sean 
pour voir quelle capacité de production solaire et de stockage il 
faudrait pour créer un système composé uniquement de ces deux éléments 
qui serait suffisant pour répondre aux besoins actuels en électricité de 
la Californie.  Remarque : il s'agit d'un exercice d'arithmétique.  Il 
ne s'agit pas d'une arithmétique compliquée.  Il n'y a rien ici qui 
dépasse ce que vous avez appris à l'école primaire.  Par contre, peu de 
gens semblent vouloir faire l'effort de faire ces calculs, ou d'en 
reconnaître les conséquences.

Nous commençons par évaluer la demande actuelle.  Actuellement, la 
puissance appelée varie entre un minimum d'environ 30 GW et un maximum 
d'environ 40 GW au cours d'une journée.  Pour les besoins de cet 
exercice, supposons une utilisation moyenne de 35 GW.  Multiplions par 
24, et nous trouvons comme estimation approximative que le système doit 
fournir 840 GWH d'électricité par jour.

De quelle capacité de panneaux solaires aurons-nous besoin pour fournir 
ces 840 GWH ?  Nous allons commencer par le jour le plus ensoleillé de 
l'année, le 21 juin.  La Californie dispose actuellement d'une capacité 
solaire d'environ 14 GW.   Si l'on consulte les graphiques du CAISO, on 
constate que le 21 juin 2021, qui était apparemment une journée très 
ensoleillée, ces 14 GW de panneaux solaires ont produit au rythme 
d'environ 12 GW maximum de 8 h à 18 h, environ la moitié de ce rythme de 
7 h à 8 h et de 18 h à 19 h, et pratiquement rien le reste du temps. 
De manière optimiste, ils ont produit environ 140 GWH pour la journée 
(10 heures x 12 GW plus 2 heures x 6 GW plus un peu plus pour les heures 
de l'aube et du crépuscule).  Cela signifie que pour produire vos 840 
GWH d'électricité par un 21 juin ensoleillé, vous aurez besoin de 6 fois 
la capacité des panneaux solaires que vous avez actuellement, soit 84 
GW.  À 19 heures, vous aurez besoin de suffisamment d'énergie stockée 
pour vous permettre de tenir jusqu'au lendemain matin, vers 8 heures, 
lorsque la production sera à nouveau supérieure à la consommation.  Cela 
représente environ 13-14 heures à une moyenne de 35 GW, soit environ 475 
GWH de stockage.

Ça, c'est le 21 juin, votre meilleur jour de l'année.  Voyons maintenant 
un mauvais jour.  Pour l'année écoulée, un bon exemple serait le 24 
décembre 2020, qui, en plus d'être l'un des jours les plus courts de 
l'année, a dû être plutôt nuageux.  La production des 14 GW de capacité 
solaire existants n'a été en moyenne que d'environ 3 GW, et seulement de 
9 heures à 15 heures.  Cela représente 18 GWH dans cette plage horaire 
(3 GW x 6 heures).  Ensuite, il y a eu une autre production d'environ 1 
GWH entre 8 et 9 heures du matin, et une autre de 1 GWH entre 15 et 16 
heures.  Environ 20 GWH pour toute la journée.   Vous avez besoin de 840 
GWH.  Si 14 GW de panneaux solaires n'ont produit que 20 GWH pour la 
journée, vous auriez eu besoin de 588 GW de panneaux pour produire vos 
840 GWH.  (14/20 x 840) Ces 588 GW de panneaux solaires représentent 
environ 42 fois les 14 GW de panneaux solaires existants.  Et lorsque 
ces 588 GW de capacité cesseront de produire quoi que ce soit vers 16 
heures, vous aurez également besoin d'au moins 16 heures d'utilisation 
moyenne en stockage pour arriver à 8 heures le lendemain matin.  Cela 
représente environ 560 GWH de stockage.

Vous pouvez donc facilement constater que l'idée de Sean de fournir un 
stockage "équivalent à la production quotidienne du système PV" ne va 
pas vraiment au cœur du problème.  Votre principal problème est que vous 
aurez besoin d'une capacité de près de 15 fois la consommation de pointe 
(près de 600 GW de capacité pour alimenter une consommation de pointe 
d'environ 40 GW) afin de faire face à vos jours de plus faible 
production de l'année.

Le coût ?  Si vous supposez (charitablement) que le "coût actualisé" de 
l'énergie provenant des panneaux solaires est le même que le "coût 
actualisé" de l'énergie provenant d'une centrale au gaz naturel, alors 
ce système avec une capacité 15 fois supérieure va coûter 15 fois plus 
cher.  Plus le coût du stockage.  Dans ce scénario, ce coût est 
relativement modeste.  Aux prix actuels d'environ 200 $/KWH, les 560 GWH 
de stockage coûteront environ 112 milliards de dollars, soit environ la 
moitié du budget annuel du gouvernement de l'État de Californie.

Mais, me direz-vous, personne ne construirait le système de cette 
manière, avec une surcapacité gigantesque en place juste pour couvrir la 
poignée de jours de l'année où la production solaire est la plus faible. 
  Au lieu de cela, pourquoi ne pas construire une capacité solaire bien 
moindre et économiser l'énergie de l'été pour couvrir l'hiver.  Puisque 
la production moyenne des installations solaires en Californie est 
d'environ 20 % de la capacité moyenne sur l'année, vous devriez être en 
mesure de produire suffisamment d'énergie pour l'année avec une capacité 
d'environ 5 fois la consommation de pointe, plutôt que 15 fois dans le 
scénario ci-dessus.  Vous devrez simplement économiser de l'énergie 
entre l'été et l'hiver.  Oh, et vous aurez besoin d'un stockage beaucoup 
plus important que pour le scénario "un jour à la fois".  Si 180 jours 
par an, la production est inférieure à l'utilisation, et que le déficit 
moyen de production pour chacun de ces jours est de 300 GWH, alors vous 
aurez besoin de 54 000 GWH de batteries (180 x 300).  À 200 $ par KWH, 
cela vous coûtera environ 10+ trillions de dollars.  Cela représenterait 
environ le triple du PIB annuel de l'État de Californie.