Énergies primaire, finale et utiles
Définition :
L'énergie primaire est l'énergie historique par excellence puisqu'elle est disponible dans la Nature avant toute transformation.
Exemples : Biomasse (bois) , Combustible fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel...),hydraulique, solaire, éolien, géothermie ...
Définition :
L'énergie secondaire est une transformation de l'énergie primaire pour être exploitée ;c'est celle qui quitte le lieu de production.
Exemples : l'électricité, les hydrocarbures raffinés (essences,diesel...)
Définition :
L'énergie finale est celle arrivant chez le consommateur ; c'est elle qui facturée.
Exemples : le kWh électrique facturé au compteur,le m3 de fioul ou de gaz livré dans une citerne...
Définition :
L'énergie utile est la part de l'énergie finale réellement exploitée pour satisfaire le besoin de l'usager.
Exemples : l'énergie lumineuse fournie par un système d'éclairage ( dissipations thermiques ),la chaleur effective distribuée par un système de chauffage ...
Énergie primaire | L'énergie primaire est l'énergie historique par excellence puisqu'elle est disponible dans la nature avant toute transformation. | Exemples : Biomasse (bois), combustibles fossibles (charbon, pétrole, gaz naturel ...), hydraulique, solaire, éolien, géothermie ... | |
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| Pertes (dissipations) de transformation et production Exemples : centrale thermique Dissipation de chaleur lors des combustions, rendements des appareils mécaniques (turbines et générateurs) ... | |
Énergie secondaire | L'énergie secondaire est une transformation de l'énergie primaire pour être exploitée ; c'est celle qui quitte le lieu de production | Exemples : l'électricité, les hydrocarbures raffinés (essences, diesel, ...) | |
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| Pertes (dissipations) de transports Exemple : dissipation de chaleur sur les lignes à haute tension par effet Joule (lié à la résistance électrique des câbles) ou électromagnétique. | |
Énergie finale | L'énergie finale est celle arrivant chez le consommateur ; c'est elle qui est facturée | Exemples : le kWh électrique facturé au compteur, le m3 de fioul ou de gaz livré dans une citerne... | |
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| Pertes (dissipations) liées aux rendements des appareils Exemples : dissipations thermique des appareils électriques autres que pour le chauffage, rendement des chaudières, ... | |
Énergie utile | L'énergie utile est la part d'énergie finale réellement exploitée pour satisfaire le besoin de l'usager | Exemples : l'énergie lumineuse fournie par un système d'éclairage (dissipations thermiques), la chaleur effective distribuée par un système de chauffage... | |
On peut également écrire :
Energie primaire
Rendement (transformation & production) = Energie secondaire
Energie secondaire
Rendement (transport) = Energie finale
Ainsi :
Remarque :
La consommation en énergie primaire, unité kWhep, est en France l'unité de référence pour de nombreuses réglementations et applications de législations ;
L'énergie électrique finale, consommée par différents groupes d'usagers, est liée conventionnellement en France par la relation et le coefficient de conversion suivant :
1 kWh (final) = 2,58 kWhep (primaire)
C'est à dire qu'il faudra consommer 2,58 kWh d'énergie primaire pour délivrer 1,00 kWh d'énergie électrique finale au consommateur.
A noter que cette valeur d'équivalence vaut respectivement 2,00 et 2,70 en Suisse et en Allemagne ; cette valeur dépend non seulement des technologies affectant les différentes pertes précédemment énoncées mais aussi de l'origine de la production électrique
Pour le bois utilisé comme énergie, 1 kWh (final) = 1,00 kWhep (primaire)
Néanmoins, dans le cadre des projets labellisés BBC (Bâtiment Basse Consommation), et afin de développer l'utilisation et valoriser les énergies renouvelables, il est adopté le coefficient de conversion suivant :
1 kWh Energie bois = 0.6 kWh énergie primaire (label BBC effinergie)
Exemple :
Différents système de chauffage de logements :
Exemples de chauffage | Energie primaire | Energie finale | Energie utile |
|---|---|---|---|
Électrique | Centrale thermique ou nucléaire | Conventionnellement en France 1 kWh élec = 2,58 kWh Ep | Selon rendement des radiateurs électriques utilisés |
Chaudière fioul avec citerne | 1 kWh final = 1,00 kWh Ep; l'énergie primaire est supposée disponible sur place | Selon rendement chaudière + pertes sur les circuits de chauffage | |
Chauffage urbain | Centrale thermique implantée sur place | Pertes de production et distribution | Pertes sur le long des réseaux et circuits distributeurs de chaleur |
Bois | 1 kWh final = 1,00 kWh Ep; l'énergie primaire est supposée disponible sur place | Selon rendement insert, poêle... | |
Exemple :
Les pertes en ligne :
La directive européenne no 96/92/CE3 de décembre 1996 impose un marché Européen de l'électricité ; de fait, elle impose une séparation claire entre les différents acteurs : producteurs et distributeurs d'électricité. C'est ainsi qu'est crée RTE (Réseau de Transport d’Electricité), entreprise publique du fait des lourds investissements existants, mais séparé du producteur-distributeur historique Français EDF.
Néanmoins, dans l'optique d'un marché incessamment ouvert, il sera également créée une différenciation entre « grands réseaux » et « petits réseaux » qui seront également ouverts à la concurrence... C'est ainsi que l'on distingue :
Grands réseaux ou « Réseaux de transport » : acheminent l'électricité des points de production vers les zones de consommation par le biais de lignes à haute tension (HT) ou Très haute tension (THT) - 50 000 à 400 000 volts, 105 000 km de lignes THT et HT en France ; monopole d'Etat assuré par le gestionnaire RTE.
Petits réseaux ou « réseaux de distribution » : distribuent l'électricité des points d'acheminement de RTE vers les usagers par le biais de lignes à basse tension (BT) ou moyenne tension (MT) - 110 à 50 000 Volts, 613 000 km de lignes MT et les 692 000 km de lignes BT en France.
Ce marché est lui ouvert à la concurrence, ERDF (Électricité Réseaux Distribution France) en est l'acteur majeur mais non unique.
Les pertes par transport et distribution sont estimées autour de 7% entre le lieu de production et de consommation, tout en sachant qu'elles sont plus importantes d'autant plus que la tension de transport est faible.
