Comparaison consommation d'énergie électrique / thermique

[Mathewww]

Bonjour,

Je viens de me livrer à un petit calcul que je souhaite partager avec vous:

• Un véhicule électrique consomme entre 15 et 25 kWh / 100 km

 

Coté thermique:

• Wikipedia me dit qu'un litre de gazole contient une énergie de 40 MJ / litre (méga Joule par litre)
• Un kilowatt heure vaut 3,6 MJ
• Un véhicule diesel moyen consomme 6 litres / 100 km
• Ce qui m'amène à une consommation de 66.7 kWh / 100 km

 

Donc 20kWh/100km d'un coté contre 66 kWh/100km, la différence est énorme.

 

Bon ok il manque dans mon calcul le rendement de la centrale nucléaire (ou à charbon).

 

[yvanc]

il y a 8 minutes, Mathewww a dit :

Donc 20kWh/100km d'un coté contre 66 kWh/100km, la différence est énorme.

 

Bon ok il manque dans mon calcul le rendement de la centrale nucléaire (ou à charbon).

 

30 % c' est l'ordre de grandeur d'un moteur thermique, le calcul "coin de table" le confirme.

 

 

 

[Tech21]

Le meilleur moteur automobile diesel common rail à un rendement maximum de 42% (à un régime précis) tout le reste de l'énergie part en frottement et chaleur, on gagne quelques % de plus sur un moteur de camion.

Edit

Plus d'infos/

http://www.8-e.fr/2011/12/puissance-dun-vehicule-thermique.html

http://www.8-e.fr/2012/11/incidence-de-la-boite-de-vitesses-sur.html

 

Modifié avril 27, 2021 par Tech21

[Tech21]

Ton calcul sur un autre site/

https://sites.google.com/site/tpelefonctionnementdesmoteurs/2-le-moteur/5-comparaison

D'autres calculs/

https://www.amperes.be/2019/02/15/les-moteurs-electriques-sont-efficaces-meme-sur-autoroute/

 

Modifié avril 27, 2021 par Tech21

[e-Picurien]

Ne pas oublier que les machines thermiques (moteurs à pistons ou turbines) ont leur meilleur (ou moins mauvais) rendement à un régime et une charge données. Ceci est optimisable dans un avion, une centrale, un navire ou une locomotive, que l'on va s'efforcer de faire fonctionner de manière durable précisément à ce régime et cette charge. Dans le transport routier, en particulier urbain ou péri-urbain, c'est impossible. Une voiture arrêtée, moteur thermique en marche, en est l'exemple extrême: rendement nul, et consommation au km tendant vers l'infini (et au-delà....).

Le moteur électrique est radicalement plus efficace. Il connait aussi des régimes et charges idéals (nominaux), mais ses performances sont bonnes aussi en dehors des ces valeurs. Notamment à l'arrêt.

[Tech21]

J'ajouterai à la conclusion d'un de mes liens que l'altitude ne joue pas non plus sur un VE contrairement aux VT/

 

Conclusion

La conclusion saute donc aux yeux :

• Un moteur électrique est efficace à toute vitesse, sans avoir besoin d’une boîte de vitesse.
• Un moteur diesel a au contraire une faible plage de fonctionnement. Il requiert une boîte de vitesse qui permet de faire avancer la voiture à basse vitesse en démultipliant le rapport, mais cela se fait au détriment de la consommation, qui grimpe fortement aux plus basses vitesses.

C’est donc bel et bien le moteur diesel qui a un problème d’inefficacité, très marquée à basse vitesse. Une voiture électrique est par contre efficace à toute vitesse et toute température, sans que son conducteur doive penser à changer de vitesse au bon moment. Elle convient donc pour tous les usages. Y compris sur autoroute.

CQFD

Modifié avril 27, 2021 par Tech21

[Tech21]

il y a 12 minutes, e-Picurien a dit :

Ne pas oublier que les machines thermiques (moteurs à pistons ou turbines) ont leur meilleur (ou moins mauvais) rendement à un régime et une charge données. Ceci est optimisable dans un avion, une centrale, un navire ou une locomotive, que l'on va s'efforcer de faire fonctionner de manière durable précisément à ce régime et cette charge. Dans le transport routier, en particulier urbain ou péri-urbain, c'est impossible. Une voiture arrêtée, moteur thermique en marche, en est l'exemple extrême: rendement nul, et consommation au km tendant vers l'infini (et au-delà....).

Le moteur électrique est radicalement plus efficace. Il connait aussi des régimes et charges idéals (nominaux), mais ses performances sont bonnes aussi en dehors des ces valeurs. Notamment à l'arrêt.

On le voit bien sur ces courbes/

[zadene]

Il y a 2 heures, Mathewww a dit :

...

Bon ok il manque dans mon calcul le rendement de la centrale nucléaire (ou à charbon).

 

Dans ce cas, il manque aussi l’énergie de pompage, raffinage, transport... du gazole.

[Mathewww]

Il y a 2 heures, zadene a dit :

Dans ce cas, il manque aussi l’énergie de pompage, raffinage, transport... du gazole.

Oui c'est sûr.

Disons que la question sous-jacente c'est: est-ce qu'il faut continuer à faire rouler des véhicules thermiques ou est-ce qu'il faut tout passer en électrique ? Quitte à produire l'électricité avec le fioul qu'on ne met pas dans le réservoir.

Le rendement global serait peut-être meilleur, certainement de peu, mais ça se calcule. Et puis c'est certainement plus "facile" de dépolluer à la source une centrale thermique que des milliers de voitures individuelles.

[zadene]

Et à pollution égale, c'est moins toxique dans une centrale qu'au ras des passages piétons en ville.

[coutal007]

Il y a 20 heures, Mathewww a dit :

Oui c'est sûr.

Disons que la question sous-jacente c'est: est-ce qu'il faut continuer à faire rouler des véhicules thermiques ou est-ce qu'il faut tout passer en électrique ? Quitte à produire l'électricité avec le fioul qu'on ne met pas dans le réservoir.

Le rendement global serait peut-être meilleur, certainement de peu, mais ça se calcule. Et puis c'est certainement plus "facile" de dépolluer à la source une centrale thermique que des milliers de voitures individuelles.

Une centrale thermique, qu'elle soit au fioul, au charbon ou nucléaire a un rendement de 30 a 35%, ce serait donc une tres mauvaise idée de passer au tout electrique en faisant fonctionner des centrales au fossiles vu que derrière il y a des pertes au niveau des transformateurs, et des lignes à haute tension.
Rajoutons également que les stations de recharge des véhicules electriques et leur raccordement on aussi un bilan carbone
La voiture electrique n'a aucun interêt écologique global si elle fonctionne avec de l'electricité carbonnée et il faut prendre en compte le bilan de la fabrication... Jeter une voiture thermique qui fonctionne parfaitement pour en fabriquer une nouvelle n'est pas du tout écologique dans le principe...

Modifié avril 28, 2021 par coutal007

[Spif]

Est tu sûr pour le rendement de 30/35% pour le nuke ? Dans le cas du fossile, ok on le brule et c'est la chaleur dégagé par cette combustion qui créé la vapeur d'eau, mais dans le cas du nuc, on ne brule rien, on provoque une réaction en chaine qui dégage de la chaleur. Le rendement n'est certainement pas de 100%, mais j'ai un gros doute sur le 30%

edit : je n’inclus pas l'extraction / transport / rafinnage

Modifié avril 29, 2021 par Spif

[alfniev]

il y a 12 minutes, Spif a dit :

Est tu sûr pour le rendement de 30/35% pour le nuke ? Dans le cas du fossile, ok on le brule et c'est la chaleur dégagé par cette combustion qui créé la vapeur d'eau, mais dans le cas du nuc, on ne brule rien, on provoque une réaction en chaine qui dégage de la chaleur. Le rendement n'est certainement pas de 100%, mais j'ai un gros doute sur le 30%

edit : je n’inclus pas l'extraction / transport / rafinnage

 

nuc ou thermique , le principe est le même , donc les même pertes.

=> dans les 2 cas c'est une turbine a vapeur qui produit l'électricité.

C'est le rendement de la conversion de la chaleur en électricité qui est important.

 

Si les centrales alimentaient un réseau de chaleur ( chauffage collectif ) , on aurait effectivement un rendement proche de 100%

 

Modifié avril 29, 2021 par alfniev

[oursgentil]

Je ne vois pas trop l'interet de parler de rendement pour le nucléaire vu que ce n'est pas de l'énergie fossile.

Sinon, il faut mentionner aussi les 10% de rendement du solaire

 

 

 

 

[XOrangoutan]

il y a 1 minute, alfniev a dit :

 

nuc ou thermique , le principe est le même , donc les même pertes.

=> dans les 2 cas c'est une turbine a vapeur qui produit l'électricité.

C'est le rendement de la conversion de la chaleur en électricité qui est important.

 

Pas tout à fait. Le rendement du nucléaire est proche de celui du charbon (35% d'efficacité et 65% de perte de chaleur) contre 60% par exemple pour une centrale au gaz et jusqu'à 80% pour de l'hydro.

 

Il apparait que ce rendement est limité par crainte d'accident nuk.

Citation

Je ne vois pas trop l'interet de parler de rendement pour le nucléaire vu que ce n'est pas de l'énergie fossile

L'uranium est une ressource naturelle épuisable.

La fusion permettra de changer la donne (mais c'est pas pour demain... ni après-demain) avec toutefois une conséquence: la fusion fait disparaitre l'hydrogène et à priori il n'y a RIEN dans l'univers qui produise de l'hydrogène... sa quantité est finie et limitée.

[coutal007]

Il y a 6 heures, oursgentil a dit :

Je ne vois pas trop l'interet de parler de rendement pour le nucléaire vu que ce n'est pas de l'énergie fossile.

Sinon, il faut mentionner aussi les 10% de rendement du solaire

Voir la réponse plus haut pour le nucléaire. 
Pour l'éolien et le solaire, on ne peut pas parler rendement puisqu'on ne paye pas le vent et le soleil et qu'on ne consomme pas ces énergies. 
On parle donc de facteur de capacité ou de facteur de charge, c'est le rapport entre la capacité maximale de production théorique et la capacité réelle. 
Pour l'éolien, on est à 21%.
Pour le solaire on est à 12%
 

 

 

 

 

 

[oursgentil]

Il y a 7 heures, XOrangoutan a dit :

L'uranium est une ressource naturelle épuisable.

Le soleil est une ressource naturelle épuisable aussi

[XOrangoutan]

il y a 15 minutes, oursgentil a dit :

Le soleil est une ressource naturelle épuisable aussi

Pas à échelle humaine: que l'humanité aura consommé toutes ses ressources que le soleil aura encore quelques paires d'années à briller.

Modifié avril 29, 2021 par XOrangoutan