Comparaison des coûts de transport d'énergies

Les études des principaux moyens de transporter de l'énergie sont résumés ici

Les coûts sont comparés, montrant que l'électricité est un moyen peu efficaces pour les transports à grande distance.

Les pipelines et gazoducs fonctionnent souvent à près de 100 % d'utilisation. Les lignes HT ont une utilisation plus intermittente et que la production sur un marché libéralisé rend encore plus aléatoire.

Comparaison des coûts de transport de l'énergie

Équivalent de 1 million de barils/jour :

= 2 pipelines (tuyaux de 30 cm de diamètre) ou 3 pipelines de 24 cm. Un pipeline est normalement composé de plusieurs tuyaux parallèles pour pouvoir être entretenu et fonctionner à régime réduit pendant des entretiens ou des pannes).
= 3 gazoducs de 1,7 m de diamètre
= 25 GWe (gigawatts électriques) transportés pendant une journée (0,6 TWh).
= 13 lignes électriques haute tension 6 câbles 765 kV en triphasé (1 GW/3 câbles AC) ; utilisées à 100 %.
= 13 lignes 6 câbles 765 kV en continu (2 GW/4 câbles DC) ; utilisées à 100 %.
= 136 kt de pétrole/jour ou 136 kTep (tonnes équivalent pétrole)
= 300 kt de charbon/jour
= 15 tonnes de minerai d'uranium (un camion/jour)
= 150 kilos de plutonium/jour
= 25 réacteurs nucléaires (25 * 8 TWh/an)
= 67 000 éoliennes on-shore de 2 MW (3 GWh/an)

Transport par navires (300 000 m3)

Pétrolier (2 Mb/trajet)
Méthanier (1,5 Mb ; gaz naturel liquéfié par refroidissement)
Charbonnier (1 Mb)
Trajet aller-retour de 2 semaines à 1 mois (de 8000 à 20 000 km aller).
Meilleure sécurité d'approvisionnement par rapport aux pipelines.

Coûts estimés : (terrain non compris)

Pipeline : 1 G$/1000 km ; pertes : <1 %.
Gazoduc : 2 G$/1000 km ; pertes : 1 % ; Coût du capital : au moins 2 fois celui d'un pipeline.
Transfo triphasé 765 kV et systèmes d'énergie réactive : 100 M$; pertes : 1 %/transfo ; Pour 2 transfo.: 200 M$/1000 km
Poste DC-AC (courant continu à alternatif) : 300 M$ (pertes : 2 %/poste) ; Pour 2 postes : 600 M$/1000 km ; Technologie encore en cours de recherche ou de développement et encore très chère.
Ligne HT (765 kV AC ou 1 MV DC): 1 G$/1000 km. Pour des tensions de 1 MV, des pertes importantes sont dues à des fuites dans l'atmosphère dues à des arcs spontanés.
Lignes HT AC (765k V) ; pertes : [4 % + 2 * 1 % =] 6 %/1000 km; Coût de 13 lignes = [13 * (1 G$ + 0,2 G$)=15,6 G$], soit 15 fois plus cher qu'un pipeline. (La très haute tension s'emploie à partir de 300 - 500 km. Les lignes à 400 kV sont actuellement la tension maximum la plus fréquente dans la plupart des pays. Les tensions plus élevées sont encore du domaine de la recherche ou du développement).
Lignes HT DC (765 kV) ; pertes : [2 % + 2 * 1 % =] 4 % /1000 km; Coût de 8 lignes [13 * (1 G$ + 0,6 G$)= 20,8 G$], soit 20 fois plus cher qu'un pipeline. Dans la situation présente (mais changeante) de la technologie, le courant continu est préféré à l'alternatif à partir de 700 km sans postes intermédiaires. Le voltage courant est 500kV mais des prototypes à 765 kV pourraient devenir des solutions courantes. Ce mode de transport est surtout utilisé entre réseaux non synchronisés.
Comme l'électricité n'est pas stockable, les taux d'utilisation des lignes HT sont beaucoup plus faibles que ceux des pipelines ou gazoducs.
Coût HT de 65 à 75 fois plus élevé qu'un pipeline si la ligne HT n'est utilisée qu'à 20 %; Les pertes d'énergies (6 %) pour répartir l'énergie renouvelable sont bien plus importantes que pour des pipelines.

Conclusions des comparaisons

Les combustibles fossiles sont beaucoup moins chers à transporter (au moins 10 fois) que l'électricité et ils peuvent être facilement stockés. (stockage par des STEP, pompage/turbinage avec une perte de près de 30% par stockage).
Comme pour tous les coûts sur un marché compétitif, les valeurs prêtent à discussion et ne sont connues que des fabricants.
L'utilisation d'électricité pour synthétiser l'équivalent de combustibles fossiles est une piste de recherche peu étudiée. La synthèse d'éthanol à partir d'électricité, de méthane, de biomasse et de chaleur de cogénération (nucléaire ou thermique) semble possible mais est peu étudiée car elle n'est pas encore nécessaire.
L'énergie nucléaire est 10 000 fois plus légère à transporter que celle du pétrole.
Le poids du combustible pour alimenter un réacteur nucléaire pendant un an est 233 tonnes de minerai d'uranium ou 50 tonnes de combustible enrichi. Les déchets à longue durée de vie ont un poids du même ordre de grandeur.
On peut stocker des réserves d'uranium pour faire face à de longues insécurités sur l'approvisionnement.
Les galeries souterraines proches des réacteurs pour stocker temporairement les déchets servent à stocker du combustible pour quelques dizaines d'années, jusqu'à ce que l'on ait mis au point des méthodes de retraitement sûres et rentables.

Pipelines et gazoducs