Les énergies à faible potentiel en Nouvelle-Calédonie
Parmi les évolutions technologiques et solutions énergétiques développées dans le monde, certaines ont été étudiées par Enercal pour la Nouvelle-Calédonie mais présentent peu de potentiel.
Le solaire à concentration
Comment ça fonctionne ?
Une centrale solaire à concentration (ou CSP, Concentrated Solar Power) produit de l’électricité en utilisant des miroirs pour concentrer les rayons du soleil sur un point ou une ligne afin de générer de la chaleur, puis de l’électricité :
- Des centaines ou milliers de miroirs captent le rayonnement solaire et le réfléchissent vers un récepteur central.
- Le récepteur concentre la chaleur du rayonnement (300 à plus de 1 000°C) qui chauffe un fluide comme de l’huile, des sels fondus, de la vapeur ou du gaz.
- Le fluide entraîne un moteur qui produit de l’électricité ou est utilisé pour produire de la vapeur d’eau qui entraîne une turbine reliée à un alternateur produisant de l’électricité.
Plusieurs technologies existent :
- Les tours solaires (meilleur rendement) : les miroirs concentrent la lumière vers une tour centrale.
- Les capteurs cylindro-paraboliques (technologie la plus mature et la plus répandue) : de longs miroirs courbés concentrent le soleil sur un tube central.
- Les réflecteurs de Fresnel (un peu moins coûteux mais moins performants) : des rangées de miroirs plats concentrent la lumière sur un tube.
- Les paraboles Dish-Stirling (bonne performance mais peu utilisées à grande échelle) : de grandes paraboles focalisent la chaleur sur un moteur.
On trouve des centrales solaires à concentration dans des zones très ensoleillées comme le sud de l’Espagne, le Maroc, les Émirats arabes unis, le Chili ou certaines régions des États-Unis.
Les centrales solaires à concentration peuvent être assimilées à une solution associant production solaire et stockage d’énergie.
Les avantages
- Énergie renouvelable et peu émettrice de CO₂.
- Possibilité de stockage de chaleur. La compétitivité du CSP repose aujourd’hui sur sa capacité à proposer des solutions de stockage longue durée.
- Production pilotable plusieurs heures après le coucher du soleil.
Les inconvénients :
- Nécessite un ensoleillement direct très important.
- Rendement réduit par temps nuageux.
- Investissement initial élevé.
- Besoin de grandes surfaces.
Les points bloquants en Nouvelle-Calédonie :
Enercal avait étudié la solution à la fin des années 2010.
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Un ensoleillement insuffisant :
Le foncier doit être choisi à proximité des lieux de consommation et bénéficier d’un fort taux d’ensoleillement. L’ensoleillement dans la plaine de Tontouta (zone la plus ensoleillée située dans le rayon maximum des plus fortes consommations) reste inférieur au minimum requis (2 000 kWh/m²). -
Des coûts importants :
Une centrale d’environ 50 MW nécessite un investissement de plus de 200 millions € (25 milliards CFP) en Europe. Cet investissement, réalisé en Nouvelle-Calédonie, serait plus élevé. Il est trop important pour un rendement diminué par le taux d’ensoleillement et la nécessité de disposer de moyens de production thermique de secours pour alimenter en continu la métallurgie, comme des turbines à combustion dont le coût de fonctionnement reste élevé. -
Quelle résistance aux cyclones ?
Il n’existe pas de retour d’expérience sur ces technologies en zone cyclonique. Les miroirs offrent une prise au vent importante dont il faudrait mesurer la résistance.
La Nouvelle-Calédonie ne dispose pas aujourd’hui des ressources nécessaires pour investir dans une technologie onéreuse et non éprouvée dans son contexte : consommation industrielle continue, zone cyclonique, fragilité économique…
Les énergies marines renouvelables (hors éolien en mer)
Comment ça fonctionne ?
Les énergies marines renouvelables (EMR) comprennent l’ensemble des technologies permettant de produire de l’électricité à partir de différentes ressources disponibles en mer :
- l’énergie des courants : les hydroliennes ;
- l’énergie des marées : l’énergie marémotrice ;
- l’énergie du mouvement des vagues (la houle) : le houlomoteur ;
- l’énergie thermique des mers : la différence de température entre les eaux de surface chaudes et les eaux froides en profondeur ;
- l’énergie osmotique : la différence de salinité entre l’eau douce et l’eau de mer.
Les avantages
- Faible émission de gaz à effet de serre.
- Impact visuel moindre par rapport à l’éolien en mer.
Les inconvénients :
- Fonctionnement intermittent.
- Technologies encore immatures pour la plupart.
- Coûts importants de l’investissement initial à l’entretien, pour des installations difficiles d’accès en pleine mer.
- Impact sur la faune marine.
Les points bloquants en Nouvelle-Calédonie
Le principal frein est le gisement. Pour l’énergie marémotrice, le marnage (différence de hauteur d’eau entre les niveaux de pleine et basse mer) en Nouvelle-Calédonie n’est pas assez important.
De même, les courants marins ne sont pas assez puissants dans les zones proches des côtes pour permettre le fonctionnement d’hydroliennes. Il y pourrait y avoir un potentiel pour les centrales houlomotrices, mais cette technologie, comme la plupart des EMR, n’est pas encore mature.
L’incinération de déchets
Comment ça fonctionne ?
L’incinération de déchets permet de produire deux types d’énergies :
- de la chaleur : de l’eau, chauffée par la combustion des déchets, suffit. Il faut lui trouver ensuite une utilisation dans les environs de l’usine.
- de l’électricité : la chaleur issue de l’incinération est convertie en vapeur. Cette vapeur est ensuite dirigée vers une turbine qui entraîne un générateur électrique.
Les avantages :
- Réduction des déchets à enfouir.
- Technologie mature.
- Bon rendement pour la production de chaleur.
Les inconvénients :
- Émission de gaz à effet de serre par l’incinération.
- Faible rendement pour la production d’électricité.
Les points bloquants en Nouvelle-Calédonie
Cette technologie permet de produire essentiellement de la chaleur (70 à 80 % de chaleur récupérée après incinération contre 20 à 25 % de rendement énergétique pour la production d’électricité).
Elle doit donc être intégrée à un usage industriel de l’énergie thermique, ce qui n’est pas simple à mettre en œuvre en Nouvelle Calédonie.
La géothermie
Comment ça fonctionne ?
Il s’agit de l’énergie stockée sous forme de chaleur dans les nappes d’eau du sous-sol terrestre. Elle peut être valorisée en énergie électrique ou énergie thermique.
Cette énergie peut être exploitée de deux manières, soit :
- via des sources hydrothermales de surface ;
- en forant. En effet, plus un forage est profond, plus la température exploitée sera chaude. La géothermie profonde (1500-5000 m) à haute température (100-200 °C) permet alors de produire de l’électricité ou de chauffer des réseaux de chaleur. La géothermie à basse profondeur (150-1500 m) et température (15-100 °C) est préférée pour installer des pompes à chaleur, pour de la climatisation ou du chauffage urbain.
Les avantages
- Faible émission de gaz à effet de serre.
- Disponible de façon constante.
Les inconvénients
- Coûts d’installation élevés.
Les points bloquants en Nouvelle-Calédonie
Un potentiel géothermique a été identifié dans certaines zones de la Nouvelle-Calédonie comme la Crouen à Canala mais des études sont encore en cours concernant une éventuelle valorisation énergétique.
Toutefois, le potentiel local est limité en taille, et les coûts restent actuellement élevés par rapport aux alternatives renouvelables telles que le photovoltaïque ou l’hydraulique.
