Combien ça coûte, quelle surface, combien ça produit, combien ça rapporte, qu'est-ce qu'un kilowatt crête, est-ce possible chez moi ?
Habitat & Energie
Voiture électrique, combien de CO2 ?
Écrit par : Yves Heuillard dans transport, Energie, comprendre, automobile le 13 octobre 2008
Minnie Watt revient du Mondial de l'Auto émerveillée par les nouvelles voitures électriques. Zéro CO2 disent les vendeurs ; la voiture électrique ne pollue pas, ne fait pas de bruit, ne vous coûte que quelques centièmes d'euros au kilomètre. La panacée. Sauf que Dédé Bisphénol n'est pas d'accord. Voici un extrait de leur conversation. [Dessins : Guille]
Minnie Watt - Mon cher Dédé, c'est décidé, j'achète une voiture électrique, je ne pollue plus la planète !
Dédé Bisphénol - Euh...
Minnie - T'es contrarié ? Je sais que toi tu roules en diesel, tu peux faire comme moi, si tu veux.
Dédé - Ecoute Minnie, une voiture électrique, il faut bien que tu la branches quelque part, sur une prise de courant. Et le courant, tu crois qu'il vient d'où ?
Minnie - Du réseau électrique, des centrales nucléaires, des barrages, du vent..
Dédé - Et des centrales à charbon, au fioul ou au gaz. Sais-tu que la majeure partie de l'électricité du monde est produite par des centrales à charbon. Et donc quand tu mets des kilowatts dans ta voiture, une partie est produite par du charbon.
Minnie Watt - Eh bien qu'à cela ne tienne, je mets des panneaux solaires sur ma maison. D'ailleurs si j'ai bien compris, je peux même gagner de l'argent car je vends mon électricité à EDF 58cts et je la rachète en période creuse à 8 cts. A moi les magasins !
Dédé Bisphénol - D'accord, mais suppose que ta voiture électrique consomme 20 kWh au 100 km. Tu fais 10 000 km par an; tu dépenses donc...
Minnie - 2000 kWh ! Et j'installe les panneaux solaires en quantité suffisante pour produire cette quantité d'électricité sur mon toit. J'ai déjà fait le calcul, ça fait un peu moins de 15 m² de panneaux.
Dédé - D'accord, tu mets des panneaux solaires sur ton toit, mais si au lieu d'avoir une voiture électrique, tu avais une bonne diesel économique, qui fait du 5 litres au cent, tu pourrais revendre l'électricité de tes panneaux solaires au réseau...
Minnie - Je vois où tu veux en venir. Comme je génère de l'électricité solaire, c'est autant d'électricité qu'EDF n'aura pas à produire...
Dédé - Continue et suppose qu'à EDF, on pense à la planète..
Minnie - Donc EDF arrête une centrale à charbon... Vive Minnie Watt ! Enfin pas une centrale à charbon pour moi toute seule parce que je ne produis pas grand chose, mais quitte à produire moins de kilowatts, autant économiser sur le charbon... parce que c'est ce qui pollue le plus.
Dédé - Suppose maintenant qu'une centrale à charbon génère 1kg de CO2 par kWh . Combien de CO2 tes panneaux solaires ont-ils permis d'économiser ?
Minnie - Facile, je produis 2 000 kWh par an. Je multiplie par 1 kg de CO2 par kWh : ça fait 2 tonnes. Mais maintenant, si j'ai bien compris je marche à pied...
Dédé - Non je t'ai dis que t'achetais une bonne diesel...
Minnie - Eh bien ça revient au même, ma diesel elle pollue !
Dédé - D'accord mais si elle produit moins de CO2 que ce que tu as permis à EDF d'économiser en réduisant la production d'une centrale à charbon, c'est bien non ?
Minnie - Oh là là... je vois où tu veux en venir ! Mais je vois pas pourquoi je n'achèterais pas une voiture électrique.
Dédé - Oui pourquoi pas ; en fait ça dépend de combien de kWh ta voiture électrique dépense au cent kilomètres, et de combien chaque kWh génère de CO2 ; et d'autre part de la performance en CO2 de ta voiture diesel.
Minnie - Oh là là.. c'est horriblement compliqué ! pour la voiture diesel ça va. Je prends les données du constructeur par exemple 120 g de CO2 par km. Au cent kilomètres ça ferait 12 kg de CO2.
Dédé - Et pour la voiture électrique ce n'est pas beaucoup plus compliqué.
Minnie - Je multiplie le nombre de kWh au cent de ma belle voiture électrique par euh...
Minnie - J'ai trouvé ! je considère que mes kilowatts viennent d'une grosse boite noire dans laquelle se trouvent toutes les centrales du monde, qu'elles soient à charbon ou à je ne sais quoi ; et je calcule combien la grosse boite noire produit de CO2 par kWh d'électricité.
Dédé - Bien raisonné. Et comme on a considéré que le charbon, qui pollue le plus, générait 1kg de CO2 par kilowatt, ta grosse boite noire en produirait combien, toujours par kWh ?
Minnie - Je ne sais pas, mais comme les centrales à charbon sont majoritaires, que les centrales au fioul ou à gaz dégagent certes moins de CO2, mais encore beaucoup, que le nucléaire et le renouvelable atteignent peut être 15 %... disons 700 g de CO2 par kilowatt/heure (0,7 kg/kWh).
Dédé - Pas mal, donc pour ta voiture électrique, combien de CO2 au cent kilomètres ?
Minnie - Facile . Ma voiture consomme 20 kWh au cent. La boite noire fabrique 0,7 kg de CO2 par kwh d'électricité, ça fait donc 14 kg de CO2 au cent kilomètres. Que je suis malheureuse...
Dédé - Suppose maintenant que tu trouves le même résultat pour la voiture électrique et la voiture diesel. Par exemple 12 kg de CO2 au 100 km.
Minnie - ouf tu me sauves la vie !
Dédé - Ce qui revient à prendre 600 g de CO2 par kWh pour la boite noire. Nous verrons les vrais chiffres après. Ce qui compte c'est de bien raisonner. Donc si t'achètes une voiture diesel, tu produis 12 kg de CO2.
Minnie - Et si j'achète la voiture électrique, je produit aussi 12 kg de CO2.. à moi la voiture électrique ! Et les panneaux solaires avec ; ce sera magnifique ; comme ça je produis zéro CO2.
Dédé - D'accord. Les scientifiques diraient que ton bilan carbone est nul. Maintenant si je remplace ta voiture électrique par la diesel ..
Minnie - Tu m'embêtes à la fin, ça fait la même chose ! tu me remplaces une voiture électrique (branchée sur une boîte noire qui crache 12 kg de CO2 par km) par une diesel qui nous gaze de la même manière. Tu veux que je te dises, t'es anti-électrique !
Dédé - Tu me connais, je suis surtout pour la planète. L'électricité des panneaux solaires, tu la vends à EDF, tu n'en rachètes pas puisque tu as une belle diesel...
Minnie - Je vois où tu veux en venir. Avec ma belle électricité solaire, EDF va pouvoir ralentir, un tout petit peu, une centrale à charbon pendant que moi je roule au diesel.
Dédé - Et économiser...
Minnie - 20 kWh de production électrique au charbon, soit 20 kg de CO2.
Dédé - Alors que dans le même temps ta diesel en a généré....
Minnie - 12 Kg de CO2, soit 8 kg de CO2 économisés au cent km par rapport à la solution voiture électrique + panneaux solaires dont le bilan est nul. Au secours, adieu ma belle voiture électrique !
Dédé - Et donc ce qu'on croyait égal ne l'est pas...
Minnie - Et pour bien faire la comparaison entre une voiture diesel et une voiture électrique, il faut considérer que l'électrique sied mieux aux femmes, que ça n'enfume pas les ville, que ça ne fait pas de bruit, que je serais si belle dedans...
Dédé - Je sais que tu es très déçue, mais rien n'est perdu. Nous n'avons pas comparé en vrai deux voitures mais juste appris à raisonner.
Minnie - Et à comparer une voiture à moteur à explosion, avec une voiture électrique : il ne faut pas raisonner tout seul dans son coin en considérant que sa voiture fonctionne avec des panneaux solaires, ni même considérer le CO2 moyen généré par notre réseau électrique, mais raisonner comme si la voiture électrique consommait de l'électricité produite par la plus polluante des centrales. Je suis un peu déçue, mais je me sens si DD.
Résumé et commentaires
La voiture électrique consomme de l'électricité, elle même produite par des centrales qui sont responsables d'émissions de gaz à effet de serre et de pollution. A l'échelle individuelle, si on recharge la voiture sur une source d'énergie renouvelable, on ne génère pas de CO2 ( bilan carbone nul). Toutefois, une meilleure stratégie pour réduire les émissions globales de CO2, consiste à affecter l'électricité renouvelables d'abord à l'arrêt progressif des centrales au charbon. Celles-ci sont en effet beaucoup plus polluantes par kWh qu'un moteur diesel embarqué sur une voiture. Pour bien raisonner il faut faire comme si la voiture électrique consommait des kWh en provenance de centrales à charbon, même si elles sont très minoritaire dans le réseau, comme c'est le cas en France.
Cliquez sur la première image ci-dessous pour une synthèse des explications de Dédé Bisphénol
Ceci posé, une voiture électrique qui consommerait 10 kWh au 100 serait aussi "polluante" qu'une automobile diesel qui génère 100g de CO2 au km. Notre analyse ne tient cependant pas comte du fait que la combustion du charbon ne libère pas seulement du gaz carbonique, mais des cendres, des métaux lourds dont du mercure et de l'uranium. Par ailleurs l'exploitation des mines, est localement très polluante. Ceci renforce notre raisonnement
Dédé Bisphénol considére que les producteurs électriques sont vertueux, ce qui est une utopie. Pour inciter l'exploitant, à réduire la production d'électricité au charbon, la seule solution consiste à fixer un prix au carbone émis et au droit à polluer. Le marché du carbone, permet d'acheter ou de vendre des droits d'émettre du CO2. Grâce au marché, c'est comme si toutes les centrales du monde étaient interconnectées.
Les vrais chiffres
Consommation d'une voiture électrique en kWh.
Le roadster de Tesla Motors, consomme en cycle mixte 17,5 kWh au cent kilomètres (Source Tesla). Cette voiture de 234 chevaux, particulièrement optimisée et onéreuse peut être considérée comme l'état de l'art du moment. Dans notre article nous avons pris la valeur de 20 kWh au cent. La petite voiture G-WIZ utilisée par les londoniens, affiche des valeurs entre 16 et 33 kWh au 100 km (typiquement 25 kWh)(5). La Chevrolet Volt qui devrait être commercialisée en 2011 est annoncée officiellement pour une autonomie de 40 miles avec une batterie de 16 kWh, ce qui fait une consommation de l'ordre de 25 kWh au 100 km. Les consommations sont en général données sans intégrer l'usage du chauffage ou de la clim. Notre essai de la Mitsubishi i-Miev, qui n'a rien d'un essai standard confirme cet ordre de grandeur.CO2 / kWh - Centrale à charbon
Une centrale à charbon moyenne peut être considérée comme produisant 950 g de CO2 par kWh fourni. (1, 2) En toute logique il faudrait y ajouter les émissions de CO2 générée par l'extraction du charbon, et son transport jusque la centrale, de l'ordre de 8 % de plus, soit 1029 g par kWh (1).
CO2 / Kwh - Automobile diesel
L'automobile diesel européenne produit en moyenne 130 g de CO2. Si on raisonne depuis le puits de pétrole, ce chiffre doit être porté à 160g/km (3) mais précisons que cet article ne se veut pas une analyse du cycle de vie. Les meilleures automobiles diesel, ou diesel-hybrides atteignent des valeurs de CO2 émis par km proches de 100 g (4).
La boite noire électrique européenne
L'intensité carbone du réseau électrique européen est inférieure à 500 g de CO2 par kWk (2) loin devant la Chine (870g/kWh) et meilleure que les Etats-Unis (610g de CO2/kWh). Ces valeurs (source CARMA) ne tiennent pas compte de l'extraction et du transport des matières premières, ni de la construction et du démantèlement des centrales, ni dans le cas du nucléaire du traitement des déchets.
Références
1) Valeur moyenne aux Etats-Unis. ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY / VOL. 41, NO. 17, 2007. Paulina Jaramillow, w. Michael Griffin and H. Scott Matthews
2) Cette valeur est confirmée par la base de données CARMA qui recense quelques 50 000 centrales électriques dans le monde.
3) Joined research Centre - European Commission (Well to Wheel report et Well to Tank report)
4) 100 g de CO2 au km annoncé pour la petite citadine Toyota IQ. Peugeot a dévoilé un projet de voiture hybride, nommé Peugeot RC Hymotion, avec 4 roues motrices , 200 ch, 109g de CO2 au cent en cycle mixte.
5) Performance data for a Gwiz in London (Sustainable energy without the hot air - juillet 2008)
Egalement sur DDmagazine
Génération hybrides : des voitures moins polluantes
Qui conduira le roadster de Tesla Motors
Adresse URI pour un rétrolien sur cet article
Par jessjack0498, 02 janvier, 2010
Par OT, 17 septembre, 2009
WWF - International :
"En se basant sur le mix électrique moyen tant aux USA qu'en Europe, les données indiquent que la voiture électrique à batterie à un bilan CO2 bien meilleur que les voitures thermiques, qu'elles soit alimentées avec du diesel ou de l'essence. Ce résultat devrait éteindre la théorie du "long pot d'échappement" dont l'argument est que l'électricification des automobiles consiste en un transfert d'émissions du véhicule vers les centrales électriques (...)"
Source : http://assets.panda.org/downlo..._final.pdf (page 89)
GreenPeace-International :
"Les voitures électriques sont la meilleure voie pour réduire les émissions de C02 du secteur automobile"
http://www.greenpeace.org/raw/...lution.pdf
Par Chocard, 17 septembre, 2009
Par _Ulysse_, 14 août, 2009
Votre article qui résume assez bien la problématique contient des erreurs regrettables qui font que le résultat final est hasardeux.
Déjà une Voiture électrique ne consomme pas 20Kwh au 100 mais plutôt 12 à 15Kwh.
Pour la production d'électricité la moyenne en émission de C02 est plus proche de 500g/Kwh que de 700g.
Pour finir, vous sous estimez nettement les émissions de C02 des voitures thermiques car vous ne tenez compte que des émissions directes (qui sont de zéro pour les VE). Or, là aussi il y a des émissions indirectes liées à l'extraction, au transport et au raffinage des carburants. Par ex en france les émissions des VT tout inclu sont en moyenne d'environ 185g/Km de C02.
Par O2, 08 mars, 2009
Par Minnie Watt, 23 janvier, 2009
Par Pipifarlouz, 23 janvier, 2009
Par Dédé Bisphénol, 14 janvier, 2009
Et bien évidemment sur cette base inexacte vous trouvez un résultat en contradiction avec le nôtre. Ceci étant dit, partir de la valeur energétique du charbon est une bonne idée, mais compliquée. Il faut alors tenir compte de toute la chaîne :
rendement de la chaudière - rendement conversion thermique / mécanique (il est vrai que les centrales modernes au charbon peuvent dépasser les 50 % de rendement). rendement des alternateurs - pertes dans les réseaux. rendement du chargeur de la voiture qui convertit de l'alternatif 220 en courant continu - rendement de la conversion en énergie chimique dans les batteries, puis de l'énergie chimique en énergie électrique, enfin rendement du moteur électrique.
Dans notre article nous ajouté quelques éléments d'analyse dite "de la source à la roue" c'est à dire de la mine de charbon ou du puits de pétrole jusqu'à la roue de la voiture". Merci de votre commentaire à la démarche intéressante.
Par Olivier, 13 janvier, 2009
Mix électrique 100% charbon:
1 kg charbon brûlé = 3400 grammes de CO2
1 kg charbon = contenu énergétique d'environ 8.8 kWh = 2,64 kWh électrique avec rendement de la centrale de 35% (ce rendement est supérieur à 45% avec les centrales modernes)
Ce qui correspond à 386g CO2 / kWhe-charbon
VE consommant équivalent 2 litres aux 100 km = 20kWh aux 100km = 7720 grammes aux 100km = 77,2 grammes / km
+ 10% pour la construction de la batterie avec ce mix électrique 100% charbon = + 7,7 grammes
+ 10% pour les pertes en ligne = + 7,7 grammes
Total: environ 93 grammes/km
Cette VE est équivalente à une voiture thermique qui fait du 8 litres aux 100km compte tenu du rendement 4 fois plus élevé du VE par rapport au véhicule thermique en usage standard.
1 litre essence brûlé = 3066 grammes CO2
8 litres essence = 24528 grammes aux 100km = 245 grammes / km
Même avec un mix électrique 100% charbon, le bilan de la voiture électrique reste largement meilleur à celui de la voiture à moteur thermique à essence (le bilan de la VE reste également meilleur par rapport à la voiture thermique au diesel, et ceci sans parler de l'impact environnemental désastreux de la production du biodiesel: eau, pesticides, engrais etc.).
Par lionel gaulier, 07 novembre, 2008
Par Marc Maior, 30 octobre, 2008
A l'inverse, toute nouvelle utilisation d'électricité, comme la voiture électrique, ne ferait qu'aggraver l'augmentation en cours. La France réduirait ses exportations à zéro, qui seraient dans la plupart des pays clients (Italie, Allemagne) remplacée par du charbon.
Dernier élément à prendre en compte : la dernière étude McKinsey estime que le solaire va connaitre une croissance fantastique, qui le mènera à ....3% de la production mondiale d'électricité en 2020. Pas vraiment la solution.
Or, par le déploiement de technologies propres existantes (bien évidemment avec des normes de pollution en CO" et des bonus malus bien plsu aggressifs qu'aujourd'hui), nous pouvons réduire la pollutions de moteurs pétrol des 260g actuels moyenne mondiale à 50g en 10 ou 15 ans. Même avec un doublement du parc auto, celà ferait une baisse d'émissions de 60% par rapport à l'actuel.
L'auto produisant 8% du CO2 mondial, ´60% de réduction étant largement supérieur aux résultats escomptés dans les autres catégories, laissons l'auto au pétrol bien régulé et focalisons nos énergies sur l'habitat et l'industrie avec le sentiment d'un travail bien fait.
Par Sébastien, 28 octobre, 2008
Même si la production et l'entretien de motorisation électrique n'est pas sans conséquences, il faut bien que nous arretions d'etre frileux et de jouer le jeux des lobbies diesélistes (dont les émissions ne sont que partiellement étudiées au niveau de la toxicité
, sinon on ne verra jamais les modèles évoluer.
Par Dédé Bisphénol, 16 octobre, 2008
Par neonours, 15 octobre, 2008
l'argument ne tient donc pas la route (du moins pas en France ni en citant EDF)
de plus un tas de petites stations essences avec panneaux solaire aurait un meilleur rendement qu'une enorme centrale solaire qu'il faudrait transformer en haute tension pour acheminer aux quatres coins de la région, et l'intégration dans les villes seraient plus simple.
en plus ça a le mérite d'être une solution, même si la seule efficace serait la suppression totale de l'automobile
Par Suricat, 13 octobre, 2008
Il est certes moins question de technologie que de comportement social, mais tout le monde peu comprendre qu'une personne qui fait du covoiturage ou qui utilise un Vélib plutôt que sa voiture, c'est une voiture en moins sur la route.
Quelle que soit la quantité de CO2 émise par sa voiture, l'impact correspond à 100% de cette quantité, ce qui est beaucoup plus que quelques grammes de CO2...
Peut-être serait-il plus simple et plus rapide d'amener progressivement les gens à prendre l'habitude de voyager à plusieurs ou de moins utiliser leur voiture, plutôt que de se perdre dans des calculs savants et complexes pour lesquels, on le voit bien ici, il est difficile de se mettre d'accord.