Les centrales électrique mixtes EnergyPier produisent de l'électricité propre (verte) et génèrent des externalités positives
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Soleil - Des milliers de m2 de modules photovoltaïques produisent de grandes quantités d'électricité renouvelable
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Vent – La structure porteuse est conçue pour générer un effet d’accélération de l’air qui devient une source d’énergie, exploitée par les générateurs EnergyPier AnemoGenTM installés de part et d’autre des piliers porteurs.
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Thermique – Récupération de la chaleur naturelle ambiante et de celle dégagée par les panneaux photovoltaïques
Externalités + - La structure d'EnergyPier offre des avantages supplémentaires aux exploitants d'autoroutes et aux utilisateurs :
- Réduction du bruit
- Entretien hivernal réduit
- Protection contre les pluies excessives et les phénomènes de ravinement
- Protection de la route contre un échauffement excessif
Bénéfices supplémentaires importants pour les usagers et exploitants d'autoroutes : Les externalités positives
En plus d’être une centrale électrique à haut niveau de production, EnergyPier est aussi une structure qui assure des avantages complémentaires pour les opérateurs autoroutiers et les usagers :
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La structure, inclus le mur de protection et la canopée, apporte le bénéfice d’une importante réduction du bruit -
La structure de la canopée protège la route des chutes de neige et élimine le besoin d’entretien hivernal, ou le réduit très significativement selon les cas (sel, déneigement mécanique) -
Le toit protège le revêtement routier de la chaleur excessive et des UV en été, tout en augmentant considérablement sa durée de vie -
La surface du toit peut servir de collecteur d’eau de pluie -
La structure porteuse peut être aménagée pour porter des câbles et autres installations -
L’installation offre la possibilité d’installer des postes de secours énergétiques pour l’E-mobilité
Innovation #1
Innovation #2
Innovation #3
Innovation #4
Module Générateur AnemoGenTM
Exemple de schéma d'illustration de la solution EnergyPier
Le but de ce bilan environnemental est de poser des bases solides permettant d'évacuer tout doute sur la justification la plus essentielle du projet de centrales électriques mixtes EnergyPier:
Contribuer à une économie prospère mais durable au bénéfice de tous.
Il existe divers outils pour mesurer le bien fondé en termes de durabilité d'un projet, tels l'ACV (Analyse du Cycle de Vie), l'étude d'impact, le bilan carbone...
Nous pouvons établir des bases solides d’évaluation en mesurant l’énergie investie par le ratio énergie produite/énergie grise, l’énergie grise économisée ainsi qu’en déterminant les effets annexes du projet sur l’environnement en évaluant les externalités.
Energie investie
Zone moyennement favorable : Europe, vallée du Rhône
Variante 1
Ratio Energie produite / Energie grise = >13
Variante 2
Ratio Energie produite / Energie grise = >19
Variante 3
Ratio Energie produite / Energie grise = +E3>20
Zone très favorable : Moyen Orient
Variante 1
Ratio Energie produite / Energie grise = >20
Variante 2
Ratio Energie produite / Energie grise = >30
Variante 3
Ratio Energie produite / Energie grise = +E3>35
Externalités positives
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Emissions chimiques : inexistantesUtilisation exclusive d’énergies renouvelables (soleil+vent+thermique) sans carburants.
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Emissions sonores : réduction de 5 à 8 dbPanneaux solaires, onduleurs et générateurs AnemoGen créent moins de bruit que le vent. L’infrastructure EnergyPier rabat les ondes sonores de l’autoroute vers le sol.
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Emissions visuelles : intégration de l’ouvrage dans le paysageL’idée de transformer l’autoroute en un outil multifonctions en plus de sa fonction de base : la mobilité, n’a pas d’impacts négatif. Elle améliore l’intégration de l’autoroute dans le paysage
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Gestion du réseau électrique : intégration des énergies renouvelables facilitéeAvec EnergyPier, le soleil, le vent et le thermique se complètent pour assurer l’équilibre journalier et saisonnier du réseau
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Impact sur la faune : tendance vers zéroL’autoroute est un territoire déjà artificialisé, donc pas d’impact supplémentaire sur la faune, sauf réduction des risques de collision
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Autres émissions (construction, démontage, recyclage) : très faiblesL’énergie grise de ces phases de vie de l’installation est déjà prise en compte.
Comparaisons
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Le coût de la structure
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La production des panneaux photovoltaïques
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La production des générateurs AnemoGenTM
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L’apport positif des Externalités comme la protection du revêtement routier (économies de réfection de la chaussée, de salage et de déneigement), réduction du bruit, récupération des eaux de pluie, etc.
Coûts de la production d’électricité actuelle (année de référence 2018)
Estimation des coûts de la production d’électricité en 2050
Coûts de revient pour les nouvelles installations de production d’électricité construites en Suisse (en ct./kWh) ainsi que l’énergie éolienne offshore à l’étranger
On constate que la solution EnergyPier obtient des coûts de production parfaitement compétitifs à court et à long terme, ce qui devrait permettre son intégration rapide dans le paysage énergétique en complément des énergies renouvelables déjà en place, et en particulier l’hydroélectricité, le photovoltaïque et l’éolien.
Son apport en termes de volume de production devrait compléter les énergies photovoltaïques et éolienne qui sont appelées à se développer rapidement.
Potentiels exploitables des installations de production d’électricité renouvelable pour la Suisse (en TWh/a)
En appliquant la formule LCOE aux projets EnergyPier en cours, tant en Suisse que dans un pays de la zone subtropicale, les évaluations de coûts se situent dans les niveaux de coût bas des diverses technologies.
La solution EnergyPier permet d'obtenir des coûts de production très compétitifs à court et long termes, ce qui devrait permettre son intégration rapide dans les énergies renouvelables déjà en place, notamment l'hydroélectricité, le photovoltaïque et l'éolien.
En termes de volume de production, EnergyPier devrait compléter le solaire et l'éolien qui sont en passe de se développer rapidement. Les centrales EnergyPier feront partie de la catégorie des centrales pour lesquelles le niveau d'investissement est faible en comparaison.
Pour déterminer ses coûts de production, la branche électrique applique fréquemment un modèle connu sous le nom de LCOE (Levelized Cost Of Energy), soit en français le « coût actualisé de l’énergie ». Il correspond, pour une installation de production d’énergie donnée, à la somme des coûts actualisés de production d’énergie divisée par la quantité d’énergie produite, elle aussi actualisée. Il s’exprime typiquement en ct/kWh (ou autre monnaie).
Le calcul du prix de revient de l'énergie produite implique la prise en compte d'une multitude de facteurs, dont certains fixes et objectifs (le prix d'un module solaire), d'autres objectifs mais variables et totalement prévisibles (le prix d'une fondation selon la géologie de l'endroit), d'autres encore variables et partiellement prévisibles (la météo), variables et presque pas prévisibles (la marche de l'économie), certains parfaitement arbitraires (le taux de rendement des capitaux investis, le modèle de financement), et enfin pour les facteurs les plus difficiles les éléments sujets à controverse comme le coût du stockage des déchets nucléaires, les impacts du réchauffement climatique, etc.
Comparaison des grandes centrales hydroélectriques avec les centrales EnergyPier
L'essor économique que connut la Suisse après la guerre, exigea le développement de la force hydraulique : en peu de temps, de 1950 à 1970, près de 80 barrages de plus de 15 mètres de hauteur furent construits. Ils représentent la moitié des ouvrages existants dans notre pays.
De cette période date la construction de la Grande Dixence, qui avec ses 285 mètres de hauteur reste le barrage-poids le plus haut du monde.
Depuis, le rythme de construction des barrages s'est ralenti. Par contre, les ingénieurs suisses ont participé, avec toutes leurs connaissances et leur expérience, à de nombreux projets à l'étranger. Ils préservent ainsi leur acquis et demeurent à la pointe d'une technique qui ne cesse de progresser.
Ceci est bénéfique pour assurer efficacement l'entretien de nos propres barrages.
EnergyPier centrale électrique mixte à Fully (VS), autoroute A9
Fully - VS
EnergyPier centrale électrique mixte au Knonauer Amt (ZH-ZG) A4-KW
Knonauer Amt - ZH-ZG
Affolten am Albis
Parmi les principales considérations de la transition énergétique en Suisse figure la compensation du déficit créé par la réduction de la production actuelle due au démantèlement imminent du parc nucléaire et thermique du pays et la satisfaction des nouveaux besoins en énergie électrique résultant de la décarbonation de flottes de véhicules et utilitaires, de chauffage ainsi que l'augmentation du télétravail.
En 2019, les sources de production renouvelables, hors hydroélectricité, s'élevaient à 3 TWh/an. Malgré leur montée en puissance rapide, le seuil des 25-35 TWh/an ne sera atteint qu'avec l'adjonction d'importantes sources de production supplémentaires.
Les centrales EnergyPier sont donc une solution complémentaire importante.
En supposant une taille moyenne de centrale correspondant à la centrale A4-KW du Knonauer Amt décrite ci-dessus, environ 250 centrales EnergyPier devront être construites, réparties sur l'ensemble du réseau autoroutier suisse.
Pour répondre à cette diversité de scénarios possibles, EnergyPier agit au sein d'une structure flexible qui s'adapte aux besoins et aux choix de ses clients et partenaires dans la conception et la réalisation des projets.
Au cœur de la start-up qui a vu naître et grandir le projet EnergyPier, l'équipe EnergyPier est déjà active pour conseiller les initiatives que les différents acteurs prendront au cours du processus menant à la transition énergétique en Suisse.
Elle est prête à étudier toutes les formes de collaboration proposées en vue de répondre rapidement aux enjeux créés par la transition énergétique.
État routes et autoroutes nationales en 2020
En plus de son engagement dans la construction des centrales électriques dont la Suisse aura besoin, l'équipe d'EnergyPier se déploie également à l'international.
Dans un premier temps, l'équipe a considéré certains pays européens voisins de la Suisse, où la solution est attrayante car ils luttent pour se désengager du nucléaire et des combustibles fossiles à fort impact de CO2.
Rapidement, l'équipe est allée plus loin, mettant en place des collaborations locales pour identifier, apporter des connaissances et les adapter aux pays ayant des besoins plus essentiels dans des conditions climatiques bien plus favorables.
Il s'ensuit que les opportunités mondiales sont innombrables.
Comme ce fut le cas pour les centrales hydroélectriques, les projets successifs d'EnergyPier aboutiront au développement d'une véritable industrie suisse des centrales combinées.
Une industrie d'envergure mondiale qui répondra aux préoccupations de transition énergétique qui se font sentir dans le monde entier.
Production d'électricité par source
