ANNEXE IV - GLOSSAIRE DES ÉNERGIES RENOUVELABLES
Agendas 21 : programmes d'actions pour le XXIè siècle, issus de la Conférence de Rio de Janeiro (1992). Ils servent de guide pour la mise en oeuvre du développement durable. Ils peuvent être notamment appliqués à un niveau local : on parle alors d'agendas 21 territoriaux .
Biocombustibles : regroupe l'ensemble des combustibles issus de la matière végétale ou animale. On distingue l'usage combustible, c'est-à-dire destiné à être brûlé pour produire de la chaleur et/ou de l'électricité, de l'usage carburant, liquide ou gazeux, destinés à alimenter des moteurs. La distinction porte sur l'usage et non sur la matière elle-même dans la mesure où celle-ci peut être transformée pour les deux usages.
Biogaz : gaz issu de la fermentation anaérobie (en absence d'air et donc d'oxygène) de la matière organique contenue dans les déchets. Le biogaz est du méthane « contemporain » (CH4) et non du méthane fossile enfoui dans les entrailles de la terre. Trois sources principales existent : les usines de traitement des eaux usées (boues d'épuration), les décharges et le traitement par méthanisation des déchets fermentescibles : déchets ménagers, industriels, agricoles, déchets d'élevage...La différence entre biogaz de décharge et biogaz de méthanisation réside dans les conditions de leur production : dans le cadre de la méthanisation, les déchets organiques sont très abondants et l'opération est conduite dans des digesteurs, enceintes confinées à l'intérieur desquelles les réactions de fermentation sont optimisées et contrôlées pendant une à trois semaines. Il s'agit en quelque sorte d'accélérer le processus de fossilisation, qui dure normalement des millions d'années.
Biomasse : définie par la loi du 14 juillet 2005 comme la fraction biodégradable des produits, déchets et résidus provenant de l'agriculture, de la sylviculture et des industries connexes ainsi que la fraction biodégradable des déchets industriels et ménagers. La biomasse est donc le produit du vivant et peut être ainsi produire du biogaz par fermentation.
La biomasse comprend :
- déchets et sous-produits agricoles et forestiers (déchets de l'agroforesterie tels que les houppiers, écorces, pailles de céréales, tiges de maïs, sarments de vigne ...) ;
- déchets d'élevage (sous-produits animaux, lisiers de porcs, déjections bovines, fientes de volaille, farines animales) ;
- déchets de l'industrie de la transformation du bois (sciures, copeaux...) ;
- fraction biodégradable (ou part fermentescible) des déchets industriels banals et déchets ménagers (c'est-à-dire biodéchets, déchets verts...) ;
- boues des stations d'épuration des eaux usées.
Bois-énergie : la combustion du bois dit « bois-énergie » fournit de la chaleur capable de couvrir totalement ou partiellement les besoins en eau chaude ou en chauffage des ménages ainsi que les besoins énergétiques des industries de transformation du bois. Le bois-énergie est aujourd'hui la première énergie renouvelable en France.
Boues d'épuration : déchets récupérés lors du traitement des eaux usées. Elles peuvent produire du biogaz par fermentation.
BTL : biomasse ligno-cellulosique : « biomass to liquid ». Ce sont les biocarburants de seconde génération (à partir de graminées dont on utilise la tige et les graines dans leur totalité), convertis en liquide par différents procédés comme la thermolyse ou la gazéification. Les BTL sont des hydrocarbures de synthèse chimiquement identiques aux hydrocarbures fossiles.
Chaleur d'origine renouvelable : production thermique issue d'une ressource énergétique de flux, illimitée et généralement locale (aussi appelée énergie renouvelable thermique). Cette notion s'oppose à celle de chaleur non renouvelable, c'est-à-dire produite à partir d'énergies fossiles de stock et généralement importées (gaz, pétrole, charbon) ou d'énergie nucléaire.
Chaufferie : voir réseau de chaleur.
CO 2 : dioxyde de carbone ou gaz carbonique, c'est un des gaz à effet de serre produit notamment par la combustion des énergies fossiles (pétrole, charbon et gaz naturel).
Coefficient de performance : voir pompe à chaleur.
Cogénération : procédé consistant à produire à la fois de l'électricité et de la chaleur à partir d'une source d'énergie unique.
Le combustible le plus fréquemment utilisé est le gaz naturel fossile. Mais on peut aussi brûler de la biomasse ou du biogaz issu de la décomposition des déchets industriels, ménagers, agricoles ainsi que des boues de stations d'épuration.
La chaleur peut être transformée en énergie mécanique, laquelle est ensuite transformée en énergie électrique. La vapeur ou le gaz à haute pression entraînent un piston ou une turbine qui font tourner un générateur électrique.
Le rendement global utile de la cogénération atteint 82 % pour les installations récentes, dont 37 % sous forme d'électricité et 45 % sous forme d'eau chaude, de vapeur ou de chaleur sèche entre 90 et 130 degrés.
Consommation d'énergie finale : quantité d'énergie disponible pour l'utilisateur final. Elle exclut donc les pertes de distribution (exemple perte en lignes ou pertes dues au rendement thermodynamique des centrales électriques). La consommation finale sert à suivre la pénétration des diverses formes d'énergie dans les secteurs utilisateurs de l'énergie.
Consommation d'énergie primaire : consommation finale à laquelle on ajoute les pertes et la consommation des producteurs et transformateurs d'énergie. La connaissance de la quantité d'énergie primaire consommée permet de mesurer le taux d'indépendance énergétique national.
Cultures énergétiques agricoles et forestières ou cultures ligno-cellulosiques : p ourraient être privilégiées les cultures dédiées à courte rotation, c'est-à-dire à croissance rapide (telles que le triticale, le miscanthus, le sorgho, les taillis à très courte rotation ...).
Décharge ou centre de stockage des déchets ultimes (CSDU). Lieu de stockage des déchets. Les décharges sont répertoriées en trois classes :
- classe 1 : réservée aux déchets industriels spéciaux. (matières toxiques, polluantes ou dangereuses) ;
- classe 2 : pour les déchets ménagers et les déchets industriels banals ;
- classe 3 : pour les déchets totalement inertes (gravats, encombrants).
Les centres de stockage des déchets ultimes (appelés auparavant Centres d'Enfouissement Technique et plus familièrement décharges) reçoivent les déchets ultimes.
On entend par déchet ultime « tout déchet qui n'est plus susceptible d'être traité dans les conditions techniques et économiques du moment ». Les CSDU reçoivent donc majoritairement les déchets qui ne peuvent pas être incinérés (encombrants, gravats...).
Les déchets ont pour moitié le statut d'énergie renouvelable et pour moitié le statut d'énergie de récupération.
Déchets ménagers et assimilés : déchets issus de l'activité domestique des ménages, issus des collectes usuelles ou séparatives ainsi que les déchets industriels banals collectés dans les mêmes conditions (déchets produits par les artisans, les commerçants, bureaux...) et assimilés aux déchets ménagers : cartons, verre, déchets de cuisine, emballages, déchets textiles...
Diester ou biodiesel : filière des huiles végétales, principalement développées sous la forme d'EMHV (esthers méthyliques d'huites végétales) incorporés dans le gazole et produites à partir d'oléagineux (Colza, tournesol).
Doublet : ensemble de deux forages géothermiques. Dans certains bassins aquifères (comme le bassin francilien du Dogger), le fluide géothermal extrait du sous-sol présente une forte salinité. En conséquence, le fluide géothermal extrait ne peut-être rejeté dans le milieu naturel : il est donc réinjecté dans sa nappe d'origine par un second forage. Un doublet comprend donc un puits de production et un puits de réinjection.
Echangeur : appareil destiné à réchauffer ou refroidir un fluide au moyen d'un autre fluide qui circule à une température différente. Les deux fluides n'entrent pas directement en contact.
Effet joule : transformation de l'énergie électrique en énergie calorifique.
Energies fatales : sources d'énergie qu'on produit nécessairement (par exemple incinération d'ordures ménagères ou chaleur produite par un site industriel) et dont on peut tirer profit sur le plan énergétique : on parle alors d'énergies de récupération .
Energies renouvelables : ont été définie par la loi d'orientation énergétique du 14 juillet 2005 : « Sont des sources d'ENR les énergies éolienne, solaire, géothermique, houlomotrice, marémotrice et hydroélectrique, ainsi que celles issues de la biomasse, du gaz de décharge, du gaz de station d'épuration d'eaux usées et du biogaz. ».
Ethanol : alcool produit à partir de la fermentation des sucres contenus notamment dans la betterave ou le maïs. Peut être incorporé directement dans l'essence soit sous forme d'ETBE (éthyl tertio butyl éther).
Gaz à effet de serre : gaz présents naturellement en très faible quantité dans l'atmosphère qui régulent l'équilibre énergétique de la planète et permettent d'avoir une température moyenne à la surface de la terre de + 15°C et non de - 18°C. Les activités humaines sont en train de bouleverser cet équilibre en émettant un surplus de gaz à effet de serre qui provoque un réchauffement global et perturbe les climats de la planète.
Gaz naturel pour véhicules (GNV) : il s'agit d'un carburant automobile produit à partir de gaz naturel fossile ou de biogaz. Il présente de nombreux avantages : guère polluant, il est également le moins bruyant des carburants et le plus sûr en cas d'accident. Il s'agit enfin d'un carburant économiquement rentable.
Géothermie : énergie produite par la chaleur de la croûte terrestre : la température du sol augmente, en effet, de trois degrés tous les 100 mètres en moyenne (gradient géothermique). Cette énergie terrestre peut être utilisée dans certaines centrales de production de chaleur (avec cogénération possible) ou d'électricité.
Il faut distinguer la géothermie superficielle de la géothermie profonde.
Dans le premier cas, la chaleur est récupérée à une faible profondeur (quelques mètres) par capteurs horizontaux ou verticaux. Il s'agit d'un mode de chauffage réservé principalement aux particuliers.
Dans le second cas, la chaleur est récupérée à une profondeur de 2.000 à 5.000 mètres. Pour utiliser cette source d'énergie profonde, plusieurs procédés sont utilisés :
- de l'eau chaude est prélevée dans les nappes souterraines aquifères ;
- de l'eau froide est injectée dans les roches profondes et chaudes, puis re-pompée pour être utilisée.
Ce dernier procédé est encore expérimental.
Intensité énergétique : désigne le rapport entre la consommation d'énergie et la croissance économique, qui caractérise la capacité du pays à utiliser de manière optimale l'énergie pour se développer.
La loi d'orientation énergétique adoptée le 14 juillet 2005 a indiqué que l'intensité énergétique était l'un des paramètres permettant d'évaluer la performance énergétique de la France. L'objectif est de réduire de réduire cette intensité énergétique de 2 % par an en moyenne d'ici à 2015 et de 2,5 % d'ici à 2030.
Plan national d'allocation des quotas (PNAQ) : conformément à la directive européenne du 13 octobre 2003 établissant un système d'échange de quotas d'émission de gaz à effet de serre dans l'Union européenne, a été adopté un plan national d'affectation des quotas d'émission de CO 2 . Ce plan concerne 1127 sites du secteur industriel et énergétique. Ces quotas sont échangeables et négociables depuis le 1er janvier 2005 : ce sont en quelque sorte des « droits à polluer ».
Pompe à chaleur : dispositif thermodynamique qui permet de puiser de l'énergie calorifique dans une source froide (nappe phréatique, rivière, lac, sol) et de réinjecter cette énergie calorifique dans une source chaude (radiateur, plancher chauffant, air pulsé). En fonction de la nature des sources froides et chaudes, on parle de systèmes eau-eau, sol-eau ou air-eau. Une pompe à chaleur consomme moins d'énergie qu'elle n'en fournit. Ce phénomène est défini par le coefficient de performance (ou COP) : un COP de 3 par exemple signifie que la pompe à chaleur restitue 3 kWh de chauffage pour 1 kWh d'électricité consommé, ce qui signifie que le procédé compense les pertes liées à la production de l'électricité. Le COP est le rapport de chaleur restituée sur électricité consommée.
Puits canadien (ou provençal) : puits qui permet de préchauffer ou rafraîchir l'air extérieur avant de l'insuffler dans un bâtiment. Son principe repose sur la température quasi constante du sous-sol. L'air chemine à travers un circuit de tuyaux enterré. La température de l'air s'approche ainsi de celui du sol (environ 11°C.). En effet, à 2 mètres au-dessous du sol, la terre a une température assez stable tout au long de l'année de 11 degrés.
Rendement énergétique instantané : c'est le rapport de la puissance utile sur la puissance calorifique. Ainsi une chaudière ayant un débit calorifique de 89 kW et une puissance utile de 75 kW aura un rendement énergétique de 84 %.
Réseaux de chaleur : installation qui comprend une ou plusieurs sources de chaleur (chaudière, puits géothermique), un réseau primaire de canalisations calorifugées empruntant la voirie publique ou privée et aboutissant aux échangeurs des différents utilisateurs où elle abandonne sa chaleur aux réseaux de distribution intérieure. Dans le cas d'un réseau alimenté par une chaudière, l'eau refroidie par les échangeurs retourne à l'usine par un tuyau pour y être à nouveau réchauffée. Un réseau permet d'alimenter en chauffage et en eau chaude des quartiers entiers (immeubles, bâtiments tertiaires, autres équipements collectifs) à partir d'une chaufferie centrale et d'un réseau enterré de distribution de la chaleur. Il existe plus de 400 réseaux de chaleur dans environ 350 villes françaises. Le réseau peut être alimenté par des énergies fossiles comme par des énergies renouvelables. Le réseau se distingue d'une chaufferie dans la mesure où cette dernière ne dessert qu'un seul client et n'a pas de réseau primaire.
Solaire thermique : le principe est de transformer l'énergie solaire en énergie calorifique. Il existe différentes techniques permettant d'effectuer cette transformation (concentration parabolique, four solaire, mur trombe, capteur solaire). Dans le bâtiment, les capteurs solaires sont principalement employés pour produire de l'eau chaude sanitaire. Ils peuvent également participer au chauffage du bâtiment (système solaire combiné avec plancher solaire direct).
Très curieusement, les capteurs solaires thermiques fonctionnent grâce à un effet de serre. Il s'agit, en effet, de petites serres qui piègent le rayonnement solaire puis cèdent leur chaleur à un radiateur extra-plat, de couleur noire, qui absorbe le rayonnement solaire. Il y a ensuite réchauffement d'un glycol ou d'eau chaude qui seront stockés dans une cuve puis consommés.
Tonnes d'équivalent pétrole : voir unité de l'énergie.
Unité de l'énergie : l'unité officielle de l'énergie est le joule. Mais on utilise fréquemment la tonne d'équivalent pétrole (TEP) ou le kilo ou mégawattheure (kWh ou MWh).
En effet, Energie = Puissance X Temps (E = PT)
1 TEP = 42 GJ (gigajoules) = 11 666 kWh.
Unité de la puissance : l'unité officielle de la puissance est le Watt : 1 W = 1 Joule par seconde (P=E/T). Par exemple, la puissance d'une tranche de centrale nucléaire est de 900 à 1300 MW. Pour calculer l'énergie produite par la centrale nucléaire, il faut connaître la durée annuelle d'utilisation (E=P X T). Une centrale de 1.000 MW fonctionnant 7.000 heures par an produit 7 millions de MWh soit 7 TWh.