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"10 questions à ... sur ..."
les relations entre la technologie, la croissance et l'emploi
Le stockage de l'énergie électrique
Les relations entre la technologie, la croissance et l'emploi
L'hydrogène
Par Gilbert Ruelle, janvier 2009
L’utilisation de l’énergie éolienne a été relancée dans les dernières décennies avec la montée du prix du pétrole, le réchauffement climatique… De nombreux Etats ont investi fortement dans l’éolien et l’union européenne s’est fixée des objectifs ambitieux pour la production de cette source d’énergie électrique.
Avec un recul de près de 20 ans, l’éolien tient-il ses promesses ? Quels sont les problèmes à résoudre de toute urgence afin de poursuivre le développement harmonieux de cette énergie au sein du réseau européen de production et de distribution électriques ? L’investissement dans la production éolienne est-il le plus rentable pour réduire les émissions de gaz carbonique ?
1. Quel est l’effet à long terme de la technologie sur le taux de croissance et le volume d’emploi d’une économie avec peu d’échanges exterieurs ?
Deux définitions issues de l’application du premier modèle
Comment se présente le problème de la croissance ?
Comprendre les notions de main-d’oeuvre, équipement et ressource naturelle
Sur la base de ce premier modèle, quelle réponse donner à la première question ?
Quel est l’effet de la technologie sur l’emploi ?
2. De ce point de vue, comment se situe la croissance française des quinze dernières années ?
Premier constat : le chômage stérilise le principal facteur de production
Deuxième constat : par rapport aux États-Unis, l’écart de croissance par tête est faible
Troisième constat : mauvaise performance due au taux d’emploi et au nombre d’heures
de travail individuel trop faibles
Au vu de ces chiffres, qu’est-il raisonnable de conclure ?
3. Qu’apporte à la compréhension des relations technologie-emploi-croissance la prise en compte des diversités sectorielles ?
Le chômage de convenance sociale
Le chômage classique
Le chômage keynésien
4. Comment interpréter les différences de niveau du chômage en France entre la période d’après-guerre et depuis trente ans ?
5. Comment intervient le commerce international dans les relations technologieemploi- croissance ?
Comment caractériser l’influence de la technologie dans ce contexte ?
6. Que se passe-t-il lorsqu’au commerce international on superpose les mouvements de
capitaux ?
7. Qu’ajoute à ce phénomène l’internationalisation des firmes ?
Comment se situe la technologie par rapport à l’emploi et à la croissance ?
Quatre acteurs : petites et grandes entreprises, États et scientifiques
Relations complexes entre petites et grandes entreprises, États et scientifiques
Effets multiples en matière d’emploi
8. Comment et ou nait la technologie ?
9. Quelles conclusions générales tirer de l’analyse ?
10. Que signifient ces conclusions pour l’Union Européenne et pour la France ?
L’Union Européenne exploite mal les possibilités de croissance permises par la qualité de ses chercheurs et de ses ingénieurs
En France, impact de l’évolution démographique, du faible nombre d’heures travaillées par actif et du marché du travail
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Introduction
Q1.Pourquoi vouloir stocker de l’énergie ?
Les applications d’autonomie pour des équipements
a) Les applications portables
b) Les applications mobiles
Les applications stationnaires
c) Le stockage : un moyen temps réel de fournir l’énergie électrique au coût minimum
d) Fluctuation de la production face aux fluctuations de la demande
e) Besoins d’alimentations électriques sans coupure (UPS)
Les applications de réseau
Conclusion
Q2.Types et facteurs de mérite des stockages d’énergie et de puissance réversibles ?
Procédés de stockage réversibles possibles
Facteurs de mérite caractérisant les stockages d’énergie
Conclusion
Q3. Comment stocker massivement l’énergie électrique pour l’exploiter sur le réseau ?
La station de transfert d’énergie par pompage (STEP)
a) Avantages des STEP : technologie éprouvée et écologique
b) Inconvénients des STEP : coûts d’exploitation élevés
Le stockage d'’énergie sous forme d’air comprimé (CAES)
a) Avantages des CAES : localisation et rendement
b) Inconvénients des CAES : énergie pour comprimer le gaz
Comment utiliser le stockage massif de l’énergie électrique ?
a) Comparaisons entre STEP et CAES
b) Comment utiliser cette réserve d’énergie électrique massive dans le cadre du développement durable ?
c) L’utilisation de l’hydrogène comme stockage indirect
Q4. Qu’est-ce que le stockage inertiel ?
Stockage d’énergie cinétique accumulée dans un volant (FES)
Quelles applications pour le stockage inertiel ?
a) Marché des alimentations stabilisées
b) Marché des transports
c) Marché des sources de puissance tournantes
d) Marché des sources impulsionnelles
e) Marché des procédés fortement dynamiques
Q5. Quelle est l’importance du stockage par batteries électrochimiques ?
Le stockage électrochimique réversible
Évolution des batteries pour les transports terrestres
Batteries de secours de réseau électrique
Conclusion
Les trois grands secteurs économiques des batteries
a) Les transports terrestres
b) Les énergies renouvelables (stockage décentralisé)
c) Les équipements portables
Q6. Les piles à combustible sont-elles un moyen de stocker de l’énergie électrique ?
Q7. Quelle place pour le stockage de l’énergie par condensateurs de puissance ?
Qu’est-ce qu’un condensateur ?
Q8. Qu’attendre des super condensateurs de puissance dans un avenir proche ?
Qu’est-ce qu’un super condensateur ?
Comparaison entre les performances des super condensateurs et celles des batteries
a) Puissance massique
b) Énergie massique
c) Tenue en température
d) Durée de vie
Quelles sont les applications dévolues aux super condensateurs ?
e) Application dans l’automobile
f) Application dans les transports urbains
g) Application future
h) Applications diverses
Q9. À quoi sert le stockage électromagnétique de l’énergie électrique ?
Superconducting Magnet Energy Storage (SMES)
Avantages des SMES
Inconvénients des SMES
Applications des SMES
Q10. Comment est organisée la recherche sur le stockage de l’énergie électrique ?
Conclusion
ANNEXES
Annexe 1 : Principes de gestion du réseau
Annexe 2 : Compensation de puissance réactive
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Par Jacques Lesourne, mars 2006
1. Quel est l’effet à long terme de la technologie sur le taux de croissance et le volume d’emploi d’une économie avec peu d’échanges exterieurs ?
Deux définitions issues de l’application du premier modèle
Comment se présente le problème de la croissance ?
Comprendre les notions de main-d’oeuvre, équipement et ressource naturelle
Sur la base de ce premier modèle, quelle réponse donner à la première question ?
Quel est l’effet de la technologie sur l’emploi ?
2. De ce point de vue, comment se situe la croissance française des quinze dernières années ?
Premier constat : le chômage stérilise le principal facteur de production
Deuxième constat : par rapport aux États-Unis, l’écart de croissance par tête est faible
Troisième constat : mauvaise performance due au taux d’emploi et au nombre d’heures
de travail individuel trop faibles
Au vu de ces chiffres, qu’est-il raisonnable de conclure ?
3. Qu’apporte à la compréhension des relations technologie-emploi-croissance la prise en compte des diversités sectorielles ?
Le chômage de convenance sociale
Le chômage classique
Le chômage keynésien
4. Comment interpréter les différences de niveau du chômage en France entre la période d’après-guerre et depuis trente ans ?
5. Comment intervient le commerce international dans les relations technologieemploi- croissance ?
Comment caractériser l’influence de la technologie dans ce contexte ?
6. Que se passe-t-il lorsqu’au commerce international on superpose les mouvements de
capitaux ?
7. Qu’ajoute à ce phénomène l’internationalisation des firmes ?
Comment se situe la technologie par rapport à l’emploi et à la croissance ?
Quatre acteurs : petites et grandes entreprises, États et scientifiques
Relations complexes entre petites et grandes entreprises, États et scientifiques
Effets multiples en matière d’emploi
8. Comment et ou nait la technologie ?
9. Quelles conclusions générales tirer de l’analyse ?
10. Que signifient ces conclusions pour l’Union Européenne et pour la France ?
L’Union Européenne exploite mal les possibilités de croissance permises par la qualité de ses chercheurs et de ses ingénieurs
En France, impact de l’évolution démographique, du faible nombre d’heures travaillées par actif et du marché du travail
Par Jean Dhers, mars. 2005
L’hydrogène est un gaz bien connu, pouvant être fabriqué presque n’importe où par des procédés divers, de façon centralisée ou décentralisée ; actuellement il n’est utilisé en grande quantité que dans certaines industries chimiques ou pétrolières intéressées par ses seules propriétés chimiques.
En fait, au-delà de ses propriétés chimiques, l’hydrogène est le vecteur d’énergie.
À ce titre, il est susceptible de jouer un rôle important dans l’énergie du futur en général - plus spécialement dans le transport terrestre - et cela pour deux raisons essentielles :
- l’hydrogène semble pouvoir se substituer aux carburants actuels, gaz et pétrole et dérivés ; il pourrait donc à l’avenir pallier la raréfaction, puis la disparition, de ces énergies fossiles pour les applications stationnaires et mobiles que l’on en fait aujourd'hui’hui ;
-les utilisations envisageables de l’hydrogène dans les processus énergétiques futurs pourraient être conduites sans émission notable de gaz à effet de serre dans l’atmosphère terrestre et sans rejet de polluants toxiques, ce que l’on ne sait pas faire aujourd’hui de façon simple et économique avec les carburants d’origine fossile et avec les moteurs thermiques correspondants dont on dispose. Mais, pour que ces espoirs se concrétisent, à l’échelle d’un continent ou de la planète, de nombreux sauts technologiques, de multiples rationalisations restent à faire ; des barrières économiques et sociales devront être levées… et cela prendra quelques dizaines d’années!
Jean Dhers, ingénieur de l’École nationale supérieure d’Électricité et de Mécanique, licencié ès Sciences, a fait toute sa carrière depuis 1959 dans les divisions de construction et d’ingénierie d’Alsthom, de CGEE-Alsthom puis de CEGELEC, dont il fut le Directeur Technique de la Branche Industrie de 1982 à 1997, responsable des Réalisations et des Développements en Machines tournantes à vitesse variable, de l’Électronique de Puissance, des matériels et logiciels de contrôle commande et de l’Automatisation des Procédés Industriels (Métallurgie, Marine, Papeteries, Industries Pétrolières, Automobile, Industries diverses, etc.). Depuis 1997, il est Président du CREEBEL - Centre de Recherches en Électrotechnique et Électronique de Belfort - (qui travaille, entre autres applications industrielles traditionnelles, à la transposition des techniques du Génie Électrique aux besoins nouveaux de l’Industrie Automobile et des Équipementiers Électriciens de l’Automobile). Jean Dhers est membre fondateur de l’Académie des technologies.
Questions abordées dans ce document :
- L'hydrogène peut-il être une nouvelle technologie de l'énergie dans le contaxte du développement durable ?
- L'hydrogène est-il vraiment un vecteur d'énergie ?
- Quels seraient les avantages de l'hydrogène dans les applications énergétiques ?
- Pourquoi avoir attendu tant de temps pour s'intéresser à l'hydrogène ?
- A quelle date aura-t-on besoin du vecteur hydrogène ?
- Dans le cadre du développement durable, sait-on produire économiquement l'hydrogène pour les besoins énergétiques, en particulier pour le transport terrestre ?
- L'hydrogène est-il le vecteur dénergie le mieux adapté aux transports terrestres pour le futur ?
- Comment distribuer l'hydrogène pour les besoins du transport terrestre ?
- Quelles sont les difficultés de stockage de l'hydrogène pour l'application transports terrestres ?
- Comment s'articulent les grands programmes de recherche sur l'hydrogène ?
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