En Pologne, nous produisons de l'électricité à partir du charbon. Cette déclaration banale ne reflète en aucun cas l'ampleur des sacrifices et des malheurs qui la sous-tendent. Commençons par le fait que chaque jour plus de cent mille mineurs passent près d'un kilomètre sous terre pour effectuer un travail exhaustif pendant près de huit heures dans des conditions de poussière, de température et d'humidité incroyablement élevées. Ils sont également exposés à des explosions de méthane (et en sont victimes encore et encore) ou écrasés par des glissements de terrain.
De plus, les matériaux excavés y laissent des vides qui, au fil du temps, provoquent l'effondrement du terrain au-dessus des mines, détruisant les réalisations de nombreuses générations de mineurs et de leurs voisins.
Le charbon extrait est transporté vers la centrale électrique, où seulement 1/3 environ de son énergie chimique est convertie en électricité. Les 2/3 restants ne font que réchauffer l'atmosphère.
L'efficacité finale du système énergétique est malheureusement encore plus faible, car il y a des pertes dans le transport de l'électricité et des transformateurs, de sorte que seul l'équivalent de 10 à 20% de l'énergie chimique du charbon du combustible atteint nos prises.
Effets de la production d'électricité à partir du charbon
Lors de la combustion du charbon, la centrale produit d'énormes quantités de dioxyde de carbone. Ce gaz emprisonne la chaleur dans l'atmosphère, provoquant un changement climatique, qui se manifeste non seulement par la fonte des glaciers et la montée du niveau de la mer, mais également en augmentant la fréquence des événements météorologiques extrêmes tels que les sécheresses catastrophiques, les précipitations et les tempêtes. Ce ne sont là que la pointe de l'iceberg. Sa partie cachée et effrayante est le coût externe de l'énergie. En produisant de l'électricité, les centrales émettent du dioxyde de soufre, des oxydes d'azote, de la poussière et d'autres substances nocives pour les personnes et l'environnement dans l'atmosphère.
Une équipe internationale de scientifiques a développé une méthodologie pour calculer les coûts de ces émissions. Pour l'industrie électrique polonaise, les coûts de production d'1 kWh d'électricité ainsi calculés sont de 0,2, soit près de 40% de son prix de détail, soit environ 0,53.
Sans savoir quels sont ces coûts, nous ne verrons pas la multitude de catastrophes causées par les émissions toxiques de l'industrie de l'énergie. Ce sont les coûts de traitement des maladies respiratoires, de l'asthme, des allergies, des maladies cardiovasculaires, des absences pour maladie et des décès prématurés des plus faibles, c'est-à-dire nos enfants et nos grands-parents.
Ces coûts gigantesques, bien qu'inévitables, de la civilisation sont imposés par la politique du gouvernement, qui en fait multiplie les souffrances de millions de Polonais. Je veux dire la manière dont la directive européenne est mise en œuvre en Pologne, qui oblige les États membres à augmenter la part des carburants renouvelables dans le secteur de l'électricité.
C'est un autre exemple - après la mise en œuvre de la directive sur la certification énergétique des bâtiments, qui a augmenté la consommation d'énergie des appartements nouvellement construits - qui montre que nous sommes capables de mettre en œuvre les directives avec un effet contraire aux intentions de leurs auteurs.
Coûts externes de l'énergie en Pologne
Un exemple aussi négatif de la manière de mettre en œuvre les recommandations de l'UE est la co-combustion du charbon et de la biomasse dans les centrales électriques. À la suite de ce processus, l'efficacité de la centrale diminue, ce qui annule les avantages de la réduction des émissions de CO2, tout en faisant des ravages dans les forêts environnantes, situées jusqu'à 100 km de la centrale. Le prix de la biomasse générée par les dispositions sur les certificats verts est si élevé qu'il est rentable de brûler à la fois des déchets de bois et du bois adapté à la production de meubles et de papier. Cela prive les industries du meuble et du papier de matières premières, mais aussi du bois à brûler dans les chaudières des maisons des petites villes et villages.
Avec la hausse des prix du charbon et un niveau énergétique extrêmement bas des maisons, les résidents fument absolument tout le monde. La puanteur des plastiques brûlés et des pneus de voiture enveloppe étroitement les villages et les villes polonais en hiver, ruinant la santé de leurs habitants. Selon mes estimations, les coûts externes du chauffage domestique en Pologne sont de 1 / kWh (pour le chauffage au charbon). D'ailleurs, jusqu'à récemment, le public n'avait entendu aucune information sur les coûts externes du secteur de l'énergie, malgré le fait que leurs coûts sociaux s'élevaient à 25,6 milliards! (production annuelle d'électricité à partir du charbon d'un montant de 128 TWh multiplié par les coûts unitaires externes de l'électricité au charbon 0,2 / kWh).Cela représente jusqu'à 13% du revenu national (323 milliards) ou jusqu'à 49% du budget du Fonds national de la santé (52,6 milliards).
Les informations sur les coûts externes de l'énergie n'apparaissent que dans le cadre de la campagne de promotion de l'énergie nucléaire, qui nous offre une autre apocalypse. En revanche, personne n'a étudié les coûts externes de l'énergie résiduelle (on comprend facilement pourquoi), mais il ne fait aucun doute qu'ils doivent être terrifiants.
Les considérations ci-dessus montrent à quel point il est important - non seulement pour notre budget domestique - d'utiliser efficacement l'électricité.
Rationaliser l'utilisation de l'électricité
La seule manière de minimiser notre contribution personnelle à l'équilibre des malheurs engendrés par l'ingénierie électrique à base de charbon est, tout d'abord, d'utiliser rationnellement l'électricité.
Le premier pas dans cette direction concerne les lampes LED, qui nous fournissent aujourd'hui un éclairage avec des paramètres comparables, et parfois meilleurs que les ampoules traditionnelles. Une autre façon est d'éviter de gaspiller de l'énergie sous forme de lumières, d'ordinateurs et d'équipements audiovisuels allumés en permanence.
Puisque la gestion de la maison et du système de chauffage de l'eau dans la maison autonome accessible nécessite l'utilisation d'une automatisation avancée, en élargissant le champ d'application de ses applications, nous pouvons construire une «maison intelligente» à un coût légèrement plus élevé.
Ce nom couvre un système d'automatisation qui contrôle plusieurs de ses fonctions - en plus de surveiller la température, il peut contrôler les systèmes de sécurité, les volets roulants, les équipements audio-vidéo, etc. leur fonctionnement lorsque nous en avons besoin.
Réduire davantage la demande d'électricité est un choix raisonnable d'appareils électroménagers. Essayons de choisir des appareils de la classe énergétique la plus élevée possible, c'est-à-dire de la classe A + et supérieure.
Toutes ces mesures permettent de réduire la consommation électrique d'au moins la moitié par rapport aux solutions standards cependant, il sera toujours d'environ 750 kWh par personne et par an, soit environ 3 MWh pour une famille de 4 personnes.
Énergie solaire et éolienne
Pour obtenir cette quantité d'électricité sans générer automatiquement les catastrophes dont j'ai parlé plus tôt, nous devons utiliser l'énergie du soleil et du vent. C'est possible grâce au développement de la technologie des cellules photovoltaïques et des microturbines éoliennes avec des axes de rotation verticaux et horizontaux. En particulier, ceux avec un axe vertical ne font pas de bruit, ne provoquent pas de vibrations et peuvent donc être connectés à la structure du bâtiment et - ce qui est très important - ne constituent pas une menace pour les oiseaux.
Nous pouvons efficacement convertir l'énergie solaire en électricité et en chaleur en utilisant les cellules PVT hybrides mentionnées dans l'épisode précédent de notre cycle. Pour faire simple, il s'agit de capteurs solaires plats dans lesquels l'absorbeur ordinaire a été remplacé par une cellule solaire PV. Du fait de l'échauffement du fluide chauffant dans le collecteur, la cellule PV est refroidie, ce qui augmente son efficacité de 20 à 30% par rapport à une cellule photovoltaïque "ordinaire". Grâce à cela, le panneau de dimensions 0,86 m × 1,66 m peut produire plus de 150 kWh d'électricité en Pologne dans des conditions d'ensoleillement moyennes, et en même temps, nous obtenons au moins 350 kWh de chaleur sous forme d'eau à une température de 30 à 40 ° C.
Sur le côté sud du toit ADD, nous pouvons installer 40 de ces panneaux, ce qui nous permet de produire 6 000 kWh d'électricité et 14 000 kWh de chaleur. Le seul problème est que nous n'obtenons presque jamais cette énergie dans la quantité dont nous avons besoin au moment où nous en avons besoin. Par conséquent, nous ne pouvons pas nous passer d'accumulateurs d'énergie.
En ce qui concerne la chaleur, la solution est le stockage de chaleur géothermique décrit dans l'épisode précédent de notre cycle. Son efficacité est faible, mais nous n'avons besoin que de 7% de l'énergie thermique produite par les cellules PVT hybrides pour le chauffage.
Cependant, c'est pire avec l'accumulation d'électricité. Espérons que ce problème sera bientôt résolu avec succès, mais pour le moment l'accumulation d'électricité est coûteuse et non écologique compte tenu de l'impact environnemental de la production de batteries. La solution à ce dilemme est de limiter la capacité des batteries au niveau résultant de la demande journalière en électricité des systèmes nécessaires au fonctionnement de la maison, c'est-à-dire en énergie aux fins de l'alimentation des pompes de circulation des systèmes de chauffage et de préparation d'eau chaude, des ventilateurs de la centrale de traitement d'air et de l'éclairage de sécurité.
Pour les raisons décrites ci-dessus, nous devons minimiser le nombre de batteries, et donc le niveau de demande d'énergie dans les états d'urgence. La puissance maximale appelée de ce système ne doit pas dépasser 200 W, ce qui correspond à la consommation électrique minimale de:
- récupérateur à la vitesse la plus basse - 10 W;
- pompes de cheminée avec chemise d'eau - 30 W;
- pompes de chauffage central - 60 W;
- pompes à eau chaude - 40 W;
- éclairage de secours - 10 W;
- alimentation internet - 50 W.
Il garantit la sécurité en cas de pannes de plus en plus probables des systèmes électriques, avec le manque simultané de soleil et de vent.
Pour un surplus d'électricité par rapport à la demande actuelle, le destinataire doit être le réseau électrique. La forme la plus simple d'un tel système sont des compteurs bidirectionnels, qui comptent la quantité d'électricité transférée au réseau et la quantité prélevée sur le réseau par le propriétaire de la maison. Le règlement avec la centrale électrique résulte de l'équilibre de ces flux. Un tel producteur et consommateur d'énergie est appelé un prosommateur. Selon des experts du monde entier (à l'exception de ceux qui travaillent pour le gouvernement polonais), ce mode de fonctionnement sera à la base de la construction d'un système de sécurité énergétique.
Malheureusement, cela viole les intérêts de l'énergie professionnelle et ne peut donc pas être mis en œuvre en Pologne, contrairement aux directives de l'UE. Le schéma de fonctionnement du gouvernement est ici identique à celui imposé par l'Union européenne dans d'autres solutions juridiques soutenant la rationalisation de l'utilisation de l'énergie. La loi polonaise autorise de telles solutions au niveau des statuts. En revanche, les réglementations relatives à ces actes les excluent pratiquement.
Le monopole totalement impuni des sociétés de distribution veille à la protection des intérêts de l'industrie énergétique commerciale contre l'industrie compétitive et dispersée des énergies renouvelables. Évidemment, elle défend ses propres sources d'énergie, y compris les renouvelables - sous la forme d'immenses parcs éoliens.
Une solution pour aujourd'hui et pour l'avenir
Le transfert du surplus d'électricité vers le réseau étant aujourd'hui complexe et non rentable, la solution aujourd'hui est de ne couvrir qu'une partie de la toiture du bâtiment ADD avec des cellules hybrides.
Cellules hybrides - maintenant. Leur nombre doit être choisi de manière à ce que la chaleur qu'ils produisent au cours de l'année réponde pleinement aux besoins de la Maison autonome; selon les calculs, il est d'environ 900 kWh. Si l'on divise ce montant par le rendement de l'accumulateur de chaleur au sol (estimé soigneusement pour des conditions de sol favorables à 30%) et par la production de chaleur d'une cellule par an (350 kWh), il s'avère que nous en avons besoin: 900 kWh / 0,3 / 350 kWh = 8,57 ou 9 pcs.
Avec ce nombre de cellules, nous avons la garantie que la production maximale d'électricité ne dépassera pas les besoins temporaires de la maison et en même temps nous obtiendrons la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer la maison et l'eau.
Cellules hybrides et éolienne - dans le futur. Si un jour il y a un changement dans la mentalité de notre classe politique ou si l'Union introduit des sanctions efficaces pour avoir enfreint ses directives, il sera rentable de couvrir tout le toit ADD avec des cellules hybrides et d'installer une microturbine avec un axe vertical de 3 kW ou plus.
L'installation d'une éolienne est extrêmement bénéfique dans les conditions météorologiques de la Pologne, car généralement lorsque le soleil brille, le vent ne souffle pas, et vice versa.
Avertissement! Les performances des microturbines éoliennes dépendent de nombreux paramètres, allant des conditions météorologiques locales, de l'environnement (forêt, bâtiments voisins, etc.), à leur type. Pour cette raison, le même appareil de 3 kW peut produire à la fois 3000 et 1000 kWh (voire moins) par an.
Par conséquent, avant d'acheter une microturbine, il vaut la peine de consulter un expert et de faire une mesure annuelle de la force du vent sur le site de l'installation prévue de l'appareil. Si les mesures confirment l'efficacité de la microturbine, nos sources d'énergie renouvelables produiront 9 MWh, ce qui non seulement couvre les besoins en électricité d'un ménage de 4 personnes, mais fournit également de l'électricité pour deux voitures électriques d'un kilométrage annuel de 15000 km chacune!
Le tableau présente le coût des appareils nécessaires pour assurer non seulement l'autonomie énergétique de la Maison Autonome Accessible, mais aussi la possibilité de recharger les batteries de deux voitures électriques utilisées par ses habitants. En supposant les prix réels mais les plus favorables du marché européen, ce sera 95
000. 95 000, c'est beaucoup? Pour ce montant, nous recevrons 9 000 kWh d'électricité par an avec une valeur de marché de:
9 000 kWh × 0,53 / kWh = 4 770.
Cependant, si nous supposons que sur ces 9000 kWh, 1/3 (environ 3000 kWh) est utilisé à la maison, et 2/3 - pour alimenter deux voitures électriques, l'énergie que nous obtenons sera de valeur (en supposant que la consommation moyenne de carburant d'une voiture à essence est de 6 l / 100 km et optimiste sur le prix de l'essence à hauteur de 6 / l et le coût de 1 kWh d'électricité 0,53), la valeur réelle de l'énergie obtenue grâce à ces appareils sera:
3.000 kWh × 0,53 / kWh + 2 × 15000 km × 6 l / 100 km × 6 / l = 12 390.
Et cela sans la valeur calorifique, que nous avons prise en compte lors du calcul de l'efficacité économique de l'accumulateur de chaleur dans l'article précédent de notre cycle.
Ce résultat nous donne un temps de récupération simple (SPBT) très décent:
95 000/12 390 / an = 7,7 ans.
En supposant 30 ans comme période maximale de remboursement du prêt, nous voyons que cet investissement répond au critère de disponibilité, c'est-à-dire qu'il donne une somme de coûts de prêt et de frais d'exploitation plus petite que si nous ne le faisions pas.
On peut aussi, tout comme dans le cas des sources d'énergie thermique, calculer le coût de 1 kWh d'électricité produite dans cette source (en supposant la durabilité des appareils pendant 20 ans):
95000 / (20 ans × 9000 kWh / an) = 0,53 / kWh,
donc le même que nous payons maintenant.
Cependant, si nous prenons en compte les déclarations des politiciens sur les prix futurs de l’énergie, qui disent qu’ils devraient doubler, cela pourrait être un très bon investissement, augmentant notre sécurité énergétique et épargnant les souffrances des personnes et de la nature.
À suivre
Dans le prochain article, nous traiterons du jardin, qui est aussi important pour l'idée ADD que la norme énergétique. Comme il fait partie intégrante de la maison, et aussi une partie de la nature dont les habitants assument personnellement la responsabilité, il a été conçu avec un soin particulier, conformément aux hypothèses de façonner l'habitat (biocénotique) des jardins. Cela est particulièrement vrai pour la sélection de la végétation, principalement à partir d'espèces indigènes.
Le rôle du jardin dans ADD ne se limite pas à offrir une expérience esthétique aux résidents. En dehors d'eux, le jardin permet de gérer tous les déchets organiques, les eaux usées et les eaux de pluie. Une station d'épuration de roseaux et un étang de baignade, alimentés principalement par l'eau de pluie provenant de la surface du toit, serviront à cet effet.
De plus, les surfaces dures (plates-formes en bois, surfaces pavées) ont été soigneusement conçues. Ils seront tous perméables à l'eau et dans une large mesure biologiquement actifs.
Le jardin fournira également des fruits, des légumes et des herbes qui n'ont pas seulement une valeur alimentaire pour les résidents.
Vous pouvez en savoir plus sur la maison autonome accessible sur www.domadd.pl.
