GAT 4  : Efficacité énergétique

- Résumé -

De toute l'énergie primaire consommée en France, 37 % sont perdus "à la source", principalement dans les opérations de conversion. Sur l'énergie "finale" obtenue, 30 % sont encore perdus avant usage. Ainsi, seuls 44 % de l'énergie primaire trouvent une utilité dans les divers secteurs industriel, tertiaire, résidentiel et les transports. Ces chiffres montrent l'intérêt majeur que peut avoir un pays, voire la communauté internationale, à chercher à améliorer l'efficacité énergétique de tous les procédés et usages intervenant dans la chaîne énergétique.

L'objectif du GAT est de faire le point sur cette situation et surtout de mettre en lumière des éléments de solution, de rechercher les verrous au développement, enfin d'analyser les potentialités de recherche et de développement dans ce domaine de l'amélioration de l'efficacité énergétique.

Diverses voies sont possibles pour atteindre cet objectif. Elles constituent, de fait, le champ d'expertises du GAT. Considérant les très fortes pertes d'énergie primaire, voire d'énergie finale lors des conversions d'énergie et parallèlement les besoins en chaleur, la récupération des rejets thermiques et leur valorisation apparaissent comme un enjeu majeur dont les verrous doivent être examinés avec soin. Le concept de cogénération, qui couple très fortement les productions électrique et thermique, doit être exploré dans sa généralité temporelle, spatiale et systémique à des échelles diverses, notamment dans une optique de décentralisation partielle de la production d'énergie électrique. L'approche système dans les conversions et les utilisations de l'énergie doit être généralisée afin de conduire à une optimisation de conception, puis de conduite du procédé dans son ensemble. Dans cette approche, qui se doit d'être soucieuse de l'environnement, la recherche de la qualité intrinsèque des composants (machines thermiques, machines frigorifiques, échangeurs de chaleur, systèmes de stockage, etc.) apparaît à l'évidence. La maîtrise et l'optimisation de leur fonctionnement en régime varié comme de leur couplage sont aussi essentiels. Pour cela, il est indispensable de disposer de modèles de comportement parfaitement adaptés ainsi que d'une instrumentation de contrôle et de commande performante. Enfin, il est important de souligner que l'efficacité énergétique ne pourra vraisemblablement pas, dans l'avenir, faire l'économie de couplages fréquents des systèmes énergétiques avec des stockages de types très divers et adaptés tant sur le plan de la quantité que sur celui de la durée et de la puissance. Cet aspect, évident pour l'utilisation des énergies intermittentes (solaire et éolienne en particulier), sera essentiel chaque fois que des énergies couplées seront destinées à des utilisations différées.

Une quinzaine de chercheurs constitue le groupe de travail permanent de ce GAT. Divisé en sept sous-groupes, il s'adjoint, pour des analyses particulières, le service des spécialistes concernés, qu'ils soient du secteur de la recherche ou du secteur industriel.