Vent, soleil, puissante bouilloire bouillante (énergie nucléaire) — et ombre enfumée (charbon)
Trois façons de faire obéir les électrons — plus un quatrième coupable, tapi au loin. Poussez un énorme ventilateur (vent), secouez les électrons avec la lumière du soleil (soleil), faites bouillir de l'eau avec des minéraux chauds (nucléaire)… et brûlez des pierres noires (charbon), en faisant semblant que nous sommes encore en 1910.
Le vent et le soleil peuvent être produits en masse à l'échelle mondiale. Le nucléaire est l'opposé de l'énergie "imprimable", mais très stable. Le charbon est le boss ombrageux et enfumé que nous essayons de mettre à la retraite.
- Soleil : petits rectangles brillants dans des conteneurs. Les photons à l'intérieur, les factures en baisse.
- Vent : mélangeurs élégants du ciel (15–18,5 MW en mer). Construisez-en beaucoup en parallèle ; les électrons rentrent à la maison via l'autoroute HVDC.
- Nucléaire : glorieux, unique bouilloire 24/7. Cher, lent à construire, mais très stable.
- Charbon : un ralentisseur. Caché derrière les débats, il "assaisonne" l'air et envoie ensuite la facture de santé.
Comment ils produisent de l'électricité
- 🌬️ Éolien : L'air pousse de grandes pales → couple lent du rotor → (réducteur/entraînement direct) → générateur → électrons.
- 🌞 PV solaire : La lumière du soleil expulse des électrons du silicium → CC → onduleur → réseau CA. Pas de vapeur. Pas de rotation. Pas de drame.
- ☢️ Nucléaire : La fission chauffe l'eau → vapeur → turbine à grande vitesse → générateur → électrons. Une bouilloire très sophistiquée.
- 🪨 Charbon : Brûlez des pierres → vapeur → turbine → générateur. Aussi : suie, CO₂ et ces sensations de « veuillez ignorer la colonne de fumée ».
Tailles et ambiances
Les éoliennes offshore — 15–18,5 MW, rotors de 236–285 m de diamètre, pales de 115–140 m — hauteur de pointe d'environ 350 m. Les turbines ont dévoré votre cercle de revue au petit déjeuner.
Un grand réacteur nucléaire — ~1–1,6 GW — équivaut à environ 70–100 turbines offshore en puissance nominale. Les tailles des centrales à charbon varient (de quelques centaines de MW à plus de 1 GW), mais elles s'accompagnent d'un lourd fardeau sanitaire et climatique.
Statistiques en un coup d'œil (parfois centrées sur les États-Unis)
| Critère qui importe | Soleil | Vent | Nucléaire | Charbon |
|---|---|---|---|---|
| Vitesse d'augmentation d'échelle | 🏃 Très rapide | 🏃 Rapide (en mer = logistique) | 🐢 Lent et unique | 🕳️ Coincé dans le passé |
| Production 24/7 | Nécessite accumulation/réserve | Nécessite accumulation/réserve | Excellent | Permanent — mais sale |
| Empreinte terrestre/marine | ~5–7 acres par MW (PV communal) | Grande surface marine, petite surface de fond pour turbine | Site compact, grandes distances de sécurité | Centrale compacte ; grande empreinte en amont (extraction/cendres) |
| Valeur comique | ✨ Tuiles qui rapportent quand il fait soleil | 🌀 Ventilateurs de la taille de gratte-ciel — brrr | 🫖 Bouilloire à plusieurs milliards de dollars (ne pas toucher) | 💨 « Rien à voir ici » (khe‑khe) |
Achetez du fiable 24/7 à l'ancienne — vous paierez cher ; surinstallation + batteries souvent moins cher et plus propre
Le nouveau nucléaire fournit vraiment du 24/7, mais les coûts récents aux États-Unis sont d'environ 138–222 $/MWh. Le charbon semble moins cher au premier abord — 67–179 $ — jusqu'à ce que vous valorisiez le carbone (108–249 $) et que vous vous rappeliez la facture sanitaire. Pendant ce temps, le soleil communal — 38–78 $, le vent terrestre — 37–86 $, et le soleil + batterie 4 h — 50–131 $ sans subventions. En d'autres termes : vous pouvez surinstaller PV et vent, ajouter des batteries et souvent rester en dessous du coût de la bouilloire « toujours allumée » — sans fumée.
Remarques : Tarifs — USA sans subventions ; emplacement et financement importants. Exemple de stockage — configuration municipale standard de 4 h ; durée plus longue coûte plus cher, mais baisse rapidement.
Offrez un panneau (4–6 panneaux) + LiFePO₄ : boîtes → maisons → microréseaux
Ce qu'apporte un ensemble de 4–6 panneaux
- Taille de l'ensemble : 4–6 modules modernes de 550–600 W → ~2,2–3,6 kW DC.
- Énergie quotidienne (dans les endroits typiques) : ~4–6 heures de soleil de pointe par jour → ~9–22 kWh/jour.
- Assez : pour l'éclairage, les appareils, le réfrigérateur/congélateur, le modem/TV, les ventilateurs, la pompe de forage et même une charge inattendue de VE ou vélo électrique — surtout en journée.
Pourquoi les batteries LiFePO₄ (LFP)
- Sécurité : intrinsèquement plus stables thermiquement que de nombreux systèmes chimiques à base de cobalt.
- Durabilité : conçues pour des milliers de cycles (adaptées à une charge/décharge quotidienne).
- Valeur : excellent $/kWh pour le stockage stationnaire ; facile à augmenter des boîtes domestiques (ex. 5–10 kWh) aux centres communautaires (centaines de kWh).
Conteneurs → communautés (standard vs. plastique/sans cadre)
| Chargement d'un conteneur de 40 pieds | Nombre de panneaux par boîte | Wc par boîte (600 W) | Nombre de maisons desservies |
|---|---|---|---|
| Cadre aluminium standard (typiquement sur palettes) | ~720 modules | ~432 kW DC | Kits 4 panneaux : ~180 maisons • Kits 6 panneaux : ~120 maisons |
| Plastique/sans cadre, ultra légers (emballage plus fin, même surface) | ~1 150–1 400 modules (~1,6×–2,0×) | ~690–840 kW DC | Kits 4 panneaux : ~290–350 maisons • Kits 6 panneaux : ~190–233 maisons |
Pourquoi des cadres ? Avec des modules plus fins et une hauteur réduite des entretoises/palettes, c'est généralement le volume qui limite, pas le poids. Les chiffres réels dépendent des dimensions exactes du module, de l'épaisseur des boîtes, des palettes avant les solutions « slip-sheet » et des règles locales de chargement.
Liste des composants pour petits constructeurs (BOM, enfantin)
- 4–6 modules PV + rails/pince (ou collage pour panneaux ultralégers, si adapté)
- Micro-onduleur(s) ou petit onduleur en chaîne ; équipement de coupure rapide
- Boîte de batteries LiFePO₄ (5–10 kWh) avec BMS + contrôleur
- Installation correspondante selon les codes, disjoncteurs, protection contre les surintensités, mise à la terre
Plan d'un térawatt (autorisation de regroupement d'usines)
Au lieu d'un méga-projet, lancez beaucoup de petites victoires rapidement :
- Clonez les usines : Cellules → modules ; tours → gondoles ; pales ; monopiles ; onduleurs ; câbles. Quelques usines supplémentaires ≈ beaucoup plus de production. Faites en sorte que la ligne soit un produit.
- Ports et sites : Trois rôles par région — stockage, pré-assemblage, déchargement/chargement. Gardez les navires en cycle ; toits et champs — approvisionnés.
- PV conteneurisé : Envoyez des gigawatts en boîtes. Coordonnez les arrivées avec les équipes locales ; évitez les purgatoires des cours de stockage.
- « Micro-EPC » locaux : Formez des équipes de quartier pour visser les modules, poser les micro-onduleurs, démarrer en toute sécurité. Joie des petits constructeurs.
- Stockage là où c'est nécessaire : Nœuds LFP municipaux (4–8 h) dans les postes ; batteries domestiques où les toits sont plus modestes ; hydroélectricité à pompage/géothermie là où la géologie est favorable.
L'essentiel : Le vent + le soleil s'étendent horizontalement. Vous n'attendez pas une seule coupure de bande en 2035 ; vous coupez cent bandes le trimestre suivant.
Réseau, stockage, transmission
- Stockage : Les batteries LFP multi-heures coûtent bien moins cher qu'il y a dix ans et continuent de baisser. Placez-les là où la fiabilité est vraiment nécessaire.
- Transmission : HVDC des endroits ensoleillés/venteux vers les villes. Imaginez cela comme une piste de décollage sur laquelle marchent les électrons.
- Amis fiables : Maintenez/modernisez la génération « fiable » à faible carbone (hydro, géothermie, nucléaire existant), là où elle est économiquement viable, tandis qu'une foule d'usines couvre le reste de la carte.
Charbon : le boss ombrageux et enfumé
Les centrales à charbon aiment quand le vent, le soleil et le nucléaire se disputent ; elles glissent derrière les rideaux et vous vendent des kilowattheures garnis de PM2,5. Les émissions — les plus élevées de toutes, et les dommages à la santé — très réels. Nous mettons probablement le charbon à la retraite en couvrant la carte de parcs solaires et éoliens, en ajoutant des batteries LFP et en construisant la transmission — plus l'efficacité, bien sûr. (Et des biscuits. Pour les voisins.)
Qui gagne ?
- Développement rapide et modulaire : Soleil + Vent (à égalité). Amical pour les usines, compatible avec les conteneurs.
- Puissance 24/7 : Nucléaire (la physique gagne) — cher (le portefeuille perd).
- Prix aujourd'hui (nouvelles constructions) : Soleil et vent terrestre ; vent en mer s'améliore ; nucléaire — élevé ; charbon semble moins cher jusqu'à ce que vous valorisiez le carbone et la santé.
- Joie de la construction : Les petits constructeurs avec des kits de 4–6 panneaux et des batteries LFP. Ramen pour l'âme ; électrons pour le réseau.
Tour rapide
« Le nucléaire, c'est une blague complète ? » Non. Il est conçu pour la fiabilité et la densité, pas la rapidité. Excellent temps de fonctionnement, déploiement lent, CAPEX élevé. Deux vérités peuvent coexister.
« Peut-on simplement offrir des plaques sur plastique ? » On peut offrir des modules ultralégers ou sans cadre, qui s'installent rapidement (colle/pince). Une seule plaque n'est pas encore « plug-and-play » — module + onduleur + protections rendent cela sûr et utile.
« 4–6 panneaux = toute la maison ? » Un ensemble de 4–6 panneaux (~2,2–3,6 kW) fournit dans de nombreux endroits ~9–22 kWh/jour — suffisant pour les charges principales et une partie de la recharge EV/vélo électrique. Pour toute la maison + une vie avec un gros EV, il faut généralement plus de panneaux et une batterie. C'est quand même enfantin — il suffit d'ajouter des boîtes.
« Pourquoi des batteries LFP ? » Comportement thermique plus sûr, longue durée de vie (milliers de cycles), bon rapport qualité-prix. Parfaites pour les programmes de dons de masse et les microréseaux communautaires — bien sûr, installées selon les codes.
« Pourquoi ne pas conserver le charbon pour la fiabilité ? » Parce que c'est la source la plus sale et la plus dangereuse parmi les sources largement utilisées par TWh, et les coûts sanitaires sont énormes. La fiabilité peut être obtenue par le stockage + des réseaux plus intelligents — et une génération fiable à faible carbone, là où c'est rentable.
Sources et lectures complémentaires
- Lazard LCOE+ v18.0 (juin 2025) — fourchettes de LCOE par technologie ; sensibilités aux prix du carburant et du carbone. Aperçu
- Facteurs d'utilisation de la puissance EIA des États-Unis (final 2023) : tableaux pour fossiles (charbon) et non fossiles (nucléaire, vent, solaire). Tableau 4.8.A • Tableau 4.8.B
- SEIA : utilisation des terres pour PV à l'échelle communale ~5–7 acres/MW. seia.org
- Facteurs d'utilisation typiques de la puissance pour l'éolien offshore ~40–50%+. IEA Offshore Wind Outlook
- Emballage PV dans un conteneur 40 pieds (typiquement ≈720 panneaux ; dépend du modèle). Fiches techniques des fabricants (Trina/JA). Un emballage plus fin/sans cadre augmente le nombre, mais dépend des boîtes et du palettage.
- À propos de la sécurité et de la longévité des LFP (en général) : documents publics des fabricants et installations communales ; les détails dépendent du produit — installation selon les codes locaux.
Remarques : Les fourchettes de LCOE sont sans subventions, sauf indication contraire ; le lieu et la structure du capital sont importants. Exemple de stockage — 4 h communal. Le nombre de conteneurs dépend de la taille du module, de l'emballage et des règles de palette. Offrir des PV/LFP est excellent ; offrez aussi l'installation, les protections et la formation.