Les TGV à l'énergie solaire : faisable ou utopie ?

vendredi 10 juin 2011 Écrit par  Yves Heuillard

Couverture solaire de lignes TGVAu nord d’Anvers en Belgique, une partie de la ligne TGV qui relie Paris à Amsterdam est recouverte de panneaux solaires. De là le rêve de trains totalement alimentés par l’énergie photovoltaïque. Est-ce possible ? [Photo extraite de la vidéo ci-dessous]

On l’appelle le "Tunnel du soleil". Long d’un peu moins de 3,5 km, il avait été construit au-dessus de la voie ferrée Anvers-Amsterdam pour éviter que les arbres de la forêt environnante ne risquent de tomber sur la voie. Il vient d’être recouvert de 16 000 panneaux solaires sur une surface de 50 000 m2. Selon son concepteur, la société Enfinity, l’investissement est de l’ordre de 15 millions d’euros.

Le tunnel du soleil devrait produire 3 300 MWh d’électricité par an, soit, toujours selon son concepteur, l’équivalent de la consommation de tous les trains belges pendant une journée.

[video:http://www.youtube.com/watch?v=Sc7ahEzVt1U 425x280]

Aussi sur ddmagazine.com

Bientôt des routes couvertes de panneaux solaires

Quelle surface de panneaux solaires pour produire l'énergie du monde entier

Le solaire bientôt compétitif avec le nucléaire et les énergies fossiles

On pourra objecter que la Belgique n’est probablement pas le pays le plus approprié au développement de ce type de projet (pour des raisons climatiques évidentes), et que le même investissement dans le sud de l’Europe aurait permis un bien meilleur bilan environnemental.

Mais nous laisserons de côté cette question, pour une autre, plus simple : pourrions nous, en France par exemple, faire rouler l'ensemble des TGV (trains à grande vitesse) avec l’électricité produite par les voies recouvertes de panneaux solaires ?

Petits calculs solaires et ferroviaires

Longueur de voies ferrées en France : 29 273 kilomètres, dont 15 687 km sont électrifiées (Source Réseau ferré de France), et 1889 km de lignes TGV.

Tunnel solaire belge : environ 1000 MWh par kilomètre et par an
Pour 1000 km : 1 000 MWh x 1000 = 1 TWh (terawattheures)  par an.
Consommation TGV : 1800 kWh au cent kilomètres, soit 1,8 MWh au cent (1)

Consommation annuelle de la SNCF  (Société nationale des chemins de fer français) pour les seuls TGV : 3 400 Gwh, soit 3,4 TWh (2, chiffre 2007). Une prévision maximaliste de l'Ademe prévoit un doublement de cette consommation à l'horizon 2020 - 2030 (ibid).

Résultat, il faudrait 3 400 km de voies recouvertes de panneaux solaires pour alimenter l’ensemble du trafic ferroviaire TGV, un chiffre décourageant au premier abord.

Gigantesque, mais pas impossible.

En notant que la SNCF entend réduire ses consommation (allègement, aérodynamisme, conduite, gestion) de 30 à 40 % d’ici 2025 (3), que la production photovoltaïque serait plus élevée (+ 30%) sur un territoire français plus méridional (4), que le temps de mettre en œuvre un tel projet, le rendement des panneaux photovoltaïques aura augmenté de 30 %, il n’est pas vain de croire, que 2000 km de voies ferrées (ordre de grandeur) pourraient répondre à la question (5).

Un chantier gigantesque, théorique bien sûr, mais pas totalement impossible. On notera que le chiffre de 2000 km correspond sensiblement à la longueur des lignes TGV.

En terme de coût, la simple installation photovoltaïque coûterait, toujours sur la base du tunnel belge, et en tenant compte d’une économie d’échelle raisonnable de 30%, coûterait de l’ordre de 6 milliards d’euros. à cette somme il faudrait bien sûr ajouter le coût pharaonique de la couverture et son impact sur le bilan CO2 des lignes (6). Dans le projet belge, la couverture existait déjà.

Le train vert est possible

Notre calcul, s'il reste très théorique, procure l’avantage de mettre les choses en perspective. La consommation électrique totale (pas seulement les lignes à grande vitesse) de la SNCF ne représente que 1,5% de la production totale d’électricité du pays (520 TWh) et 20% de la seule production d’électricité hydraulique.

Le potentiel hydraulique n’est d’ailleurs exploité qu’à 70% (selon EDF). Les 30% restants s’ils étaient exploités pourraient couvrir deux fois la consommation électrique actuelle de la SNCF, à un coût évidemment plus raisonnable que le photovoltaïque sur les voies. En ce qui concerne les seuls TGV, deux barrages comme celui de Grand'Maison en Isère suffiraient à produire l'électricité nécessaire.

Notons toutefois que les experts s'attendent à ce que l'électricité solaire soit compétitive avec l'électricité nucléaire ou l'électricité produite à partir de combustibles fossiles avant 2020.

Reste que sans repenser totalement les modes de fonctionnement de nos sociétés, une offre toujours croissante de moyens de transport, même sans émissions à l'usage, créant une demande toujours croissante, ne permettra pas de changer radicalement les émissions globales de gaz à effet de serre. Il faut bouger moins.

Références
1) Ce chiffre n'est pas nécessaire au calcul mais nous le donnons au titre de référence. Curieusement La SNCF et les constructeurs de rames communiquent assez peu sur les consommations. Même les analyses de cycle de vie de l'entreprise nationale (voir ci-dessous) parviennent à occulter ce chiffre. Nous avons croisé plusieurs sources d'informations dont ce document "Estimating Emissions from Railway Traffic", en français "Estimation des émissions de gaz à effet de serre du trafic ferroviaire" de Morten W. Jorgensen, Spencer C. Sorenson. On pourra aussi se reporter à cet excellent article de Wikipedia sur le
CO2 des transports ferroviaires.

2) Les transports électriques en France : un développement nécessaire sous contraintes. Ademe et vous - Stratégies et études - Juillet 2009

3) Bilan carbone de la Ligne à Grande Vitesse Rhin-Rhône. Document SNCF/Ademe

4) Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS). Site de la commission européene. Pour la France, production en kWh par kWc pour une orientation idéale :  minimum 826, maximum 1445, moyenne 1031.

5) Il semble que le tunnel solaire belge ne soit d’ailleurs pas très optimisé. Même en comptant seulement 1 kWc pour 10 m² et une production de 800 kWh/m².an, on trouverait une production totale de 4000 MWh par an, soit 20% de plus que la production totale annoncée.

6) En terme de CO2 le bilan carbone effectué pour la ligne à grande vitesse Rhin-Rhône (voir ci-dessus note n°3) montre que le report de trafic de la route et de l'aviation vers le fer permet de compenser les émissions générées par la construction de la voie en 12 ans.

3 Commentaires

  • Lien vers le commentaire samedi 03 septembre 2011 Posté par Hervé BERNARD

    Bonjour,

    Pourquoi faut-il a une question donner qu'une réponse ? Trouver une unique solution. Commençons par utiliser tous les tunnels utilisables, ajoutons quelques centrales au fil de l'eau (là  aussi le gigantisme fait des ravages économiques et écologiques...), des éoliennes le long des emprises cotières de la SNCF et on aurait déjà  quelques centrales nucléaires économisées. Les solutions progressives sont toujours meilleurs que les solutions radicales...
    Hervé Bernard

  • Lien vers le commentaire vendredi 02 septembre 2011 Posté par SC

    Ce que je n'arrive vraiment pas à  comprendre est l'idée de fond.
    C'est sûr qu'en couvrant les voies ferrées on n'utilise pas de surfaces cultivable, mais sinon, qu'est-ce que l'on gagne avec cela?
    Je pense qu'un composant fondamental du développement durable est le paysage. Or, dans cette idée de "train vert", la notion de l'impact qu'un tel projet aurait sur le paysage est complètement oubliée.
    Vous imaginez la France découpée par des centaines de tunnels solaires dans tous les sens?
    C'est bien de penser comment produire de l'électricité d'une manière plus durable, mais il serait mieux peut-être de penser comment éviter d'en consommer autant et de plus en plus comme on le fait ; comme ça on pourrait s'économiser de penser à  pas mal d'absurdités et de perversions productivistes.

  • Lien vers le commentaire vendredi 26 août 2011 Posté par rb1

    l'avantage de construire une central solaire sur les voies est aussi que l'infrastructure "transport de l'énergie" est déjà  sur place (à  adapter sans doute)
    donc au final c'est peut-être moins cher qu'une centrale solaire au sol (où il faut aussi acheter le terrain)
    et le toit à  une 2ème fonction de protéger la voie contre les chutes de neige par exemple

Laissez un commentaire

Assurez-vous d'indiquer votre nom.
Le code HTML n'est pas autorisé.