équivalence g/co2par kwh et g/co2 par km

libride

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équivalence g/co2 par kwh et g/co2 par km

J'ai lu quelque part (je crois que c'est sur le site de JM Jancovici au sujet du chauffage électrique des habitations) que la quantité de co2 émise pour 1kwh de chauffage était au maximum de 80 g , en France alors qu'un chauffage au gaz en émettrait 120g et un chauffage au fuel 160 g .
Ma question va paraître naïve aux nombreux ingénieurs qui fréquentent le forum, mais tant pis je me lance :
Peut on établir une équivalence avec la quantité de co2 émise par un véhicule pour faire 1km ?

merci de vos réponses détaillées
 
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J'ai lu quelque part (je crois que c'est sur le site de JM Jancovici au sujet du chauffage électrique des habitations) que la quantité de co2 émise pour 1kwh de chauffage était au maximum de 80 g , en France alors qu'un chauffage au gaz en émettrait 120g et un chauffage au fuel 160 g .


Cette comparaison est valable en France où l'électricité est à 70% ou 80% d'origine nucléaire ou hydraulique, donc sans rejets de CO2 à la production.

Si l'origine de l'électricité était uniquement due aux combustibles fossiles (charbon, fuel, gaz), les chiffres seraient très voisins de ceux du chauffage au gaz ou au fuel.

Ce que ne dit pas l'étude, c'est que le CO2 des centrales thermiques est rejeté à 100m de haut par des cheminées calculées en tenant compte des vents dominants; alors que les cheminées des maisons et les pots d'échappement sont au milieu des villes.

Peut on établir une équivalence avec la quantité de co2 émise par un véhicule pour faire 1km ?

Tout à fait et pour les mêmes raisons : En France, un véhicule électrique "consomme" plus d'uranium que de pétrole.
 
je repose alors la question autrement :
Combien de kwh sont nécessaires à une Prius pour faire 1km ?
 
En montée, en descente, sur le plat, au pas, à 130km/h ?

Difficile de répondre ! Raisonnons sur une moyenne :

D'après mes lectures, 1 litre d'essence produit environ 10kWh dont 30% sont transformés en énergie mécanique dans un moteur. Donc 1 litre d'essence donne à peu près à 3kWh utiles.

Une voiture qui consomme en moyenne 5 litres d'essence aux 100km utilise 15kWh pour faire 100km, donc 150 Wh par kilomètre parcouru.
 
Dernière modification par un modérateur:
En partant de 44000 kJ de pouvoir calorifique d'un kg d'essence, on calcule qu'un litre d'essence a un pouvoir calorifique de 9,23 kWh.
Le kJ et le kWh sont deux unités Energie.
Un litre d'essence a en moyenne une masse de 0,755 kg.

La consommation normalisée d'une Prius est de 4,3 l d'essence / 100 km.
Cela correspond a environ 0,4 kWh d'essence par km.

Pour comparer le fonctionnement de la Prius avec un moteur thermique (essence) d'une part et avec un moteur électrique (remplaçant le thermique) d'autre part, il faut faire quelques hypothèses de rendement.
- rendement pour l'utilisation de l'essence (+ système hybride)
- rendement pour l'utilisation du moteur électrique alimenté depuis une centrale

Le rendement de la Prius classique est probablement situé entre 35 et 45% lorsque l'on atteint la consommation normalisée de 4,3l/100 km que j'ai pris comme hypothèse. Cela correspond à une énergie utile moyenne du système comprise entre 140 et 180 Wh/km.

Le rendement du transport de l'énergie électrique depuis la centrale et de sa conversion par le système est probablement au mieux de 80 % (10% de perte dans le transport et 10% de perte dans l'utilisation).

Pour avoir l'énergie nécessaire de 140 à 180 Wh/km, il faut donc fournir depuis la centrale 175 à 225 Wh/km. Si comme il écrit ci-dessus le kWh des centrales est généré en moyenne en produisant 80 g de CO2, on peut en déduire qu'une telle Prius full plug in ne génèrerait que 14 à 18 g de CO2 par kilomètre parcouru en moyenne.

C'est très intéressant mais d'une part il faut transformer la Prius en une voiture électrique avec une motorisation de 110 CV (pour avoir le même confort de conduite) et d'autre part il faut produire de l'énergie électrique sans créer du CO2 (centrale nucléaire, centrale hydraulique, centrale éolienne, etc...)
 
Merci Pont Vert d'avoir pris le temps de me répondre. Je pense que cette première approche suscitera quelques commentaires ou amodiations, mais on tient là des chiffres qui commencent à avoir une signification pour le consommateur moyen (dont je suis).
(Ceci dit, JM Jancovici , citait ce chiffre de 80g/kwh pour le chauffage électrique au bout du radiateur , le rendement d'1kw/h au bout d'une prise électrique doit être encore meilleur ).
 
Il n'est pas meilleur mais identique car un radiateur électrique a un rendement de 100%: toute l'électricité consommée est intégralement transformée en chaleur. 8)
 
exact, mon commentaire était sans intérêt, mais l'apport de Pont Vert, constructif .
 
Pont Vert a écrit : "C'est très intéressant mais d'une part il faut transformer la Prius en une voiture électrique avec une motorisation de 110 CV (pour avoir le même confort de conduite) et d'autre part il faut produire de l'énergie électrique sans créer du CO2 (centrale nucléaire, centrale hydraulique, centrale éolienne, etc...)"

Dans le calcul des 80g/kwh , Jancovici, incluait les 30% d'électricité fournie par les centrales au charbon réactivées en période de pointe en hiver .

Je cite sa conclusion (calculs sur un coin de table de septembre 2001) :

"Allons maintenant jusqu'à la mesure. Un kWh électrique consommé par un radiateur, provenant donc à 30% de centrales à charbon (cas le plus défavorable), et à 70% du reste (qui ne fait pas de gaz à effet de serre : nucléaire, hydraulique) correspond à l'émission de 80 grammes équivalent carbone de gaz à effet de serre.

Un kWh émis par un radiateur de chauffage central au fioul, avec une installation de chauffage possédant un rendement de 60% environ (les chaudières vendues aujourd'hui ont un rendement nominal de 80% minimum, mais ce rendement n'est pas atteint dans les situations courantes d'utilisation, le parc contient encore des chaudières anciennes, une partie de la chaleur part dans la tuyauterie en cave, etc.) "contient" environ 140 grammes équivalent carbone, soit quelque chose de bien supérieur. Si le rendement de l'installation de chauffage n'est que de 50% (donnée courante aux dires des énergéticiens du bâtiment) nous atteignons 160 grammes équivalent carbone. Avec une chaudière à gaz la fourchette va de 100 à 125 grammes équivalent carbone par kWh utile dans les radiateurs, ce qui reste encore supérieur aux 80 grammes équivalent carbone du chauffage électrique, qui constitue en outre une hypothèse haute.

Nous voyons donc que si le chauffage électrique n'est pas exempt d'émissions de gaz à effet de serre, il est loin d'être - en France - une horreur écologique comparé aux autres modes de chauffage. Chauffer pollue, quel qu'en soit le mode. Rappelons qu'en France, en 2000, les chaudières de maison (à gaz et à fuel) engendrent des émissions de gaz à effet de serre supérieures à celles des voitures ! "





 
comptabilité CO²

Puisque on a décidé de jouer la carte CO², la moindre des choses vis-à-vis des consommateurs serait de leur indiquer clairement sur chaque facture d'énergie achetée pour la maison la part de CO² qu'ils ont contribué à émettre (électricité) ou qu'ils emetteront lors de la combustion (gaz, mazout).

Et à faire de même pour les véhicules, sur le ticket de caisse de la station-service.

On ne doit plus en rester à des estimations, par ailleurs très instructives, et renseigner précisément au jour le jour, la contribution de chacun à l'effet de serre.

Et si une taxe doit être ajoutée à la vente, qu'elle le soit sur le taux de carbone (il est bien évident que tout carburant achété est destiné à être brûlé, et qu'on peut donc bien le payer à l'avance).
 
... Combien de kwh sont nécessaires à une Prius pour faire 1km ? ...
Quelques petites courbes pour aider à visualiser le pb
131047440195e68b7.jpg

et
attachment.php

établies pour la masse et l'aérodynamique de la Prius avec un rendement global de 90%.
A noter que la batterie de la Prius peut fournir environ 1/2 kWh (capacité batterie de 6.5 Ah sous 202 V x 40%)
 

Pièces jointes

  • énergie au km.JPG
    énergie au km.JPG
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Il n'est pas meilleur mais identique car un radiateur électrique a un rendement de 100%: toute l'électricité consommée est intégralement transformée en chaleur. 8)

Ok avec cela mais alors comment se fait-il que certains chauffages électriques se vantent d'être meilleurs que d'autres ?

Est-ce qu'ils jouent alors sur la capacité calorifique, c'est-à-dire, leur inertie à chauffer, puis à refroidir une fois que le courant est coupé ?
 
Une petite courbe pour aider à visualiser le pb ...
Intéressant, si j'ai bien compris le graphique, cela veut dire que l'on peut faire 35 km à 60 km/h mais seulement 3 km à 160 km/h !
 
Dernière modification par un modérateur:
Non , il faut lire les distances sur l'échelle de droite, soit 10 km à 60kmh, et seulement en vitesse stabilisée (pas d'accélération, très gourmande) et sur du plat et sans vent, donc théorique.

Pour illustrer la conso des accélérations, j'ai concocté un petit calcul sur un profil de circulation de type urbain :
Profil urbain "haché" :
-----------------------
accéleration en 10s pour atteindre 50 kmh + palier 40s + décéleration 10s (on roule pendant 1 mn)
suivi de 1 mn d'attente à l'arrêt, soit une tranche de 2 mn (qu'on peut répeter ad libitum)

1/ distance parcourue par tranche :
+ pendant l'accéleration de 5 kmh par seconde pendant 10 s (1.4 m/s²) : environ 80 m
+ en palier à 50 kmh pendant 40 s = (50000/3600) m/s x 40 s environ 560 m
+ en freinage (décéleration symétrique à l'accéleration) = 80 m
-----------------------------------
= total par tranche de 2 mn = 720 m (entre deux arrêts),

2/ consommation correspondante par tranche :
+ à l'accéleration, à 5 kmh par seconde pendant 10 s (1.4 m/s²) :
.( force d'accéleration moyenne: 1450 kg x 1.4 m/s² = 2000 N
.( force de résistance à l'avancement : moyenne 230 N
.( vitesse moyenne compte-tenu d'une accélération plus forte au début = 30kmh = 8.4 m/s
.( énergie consommée : (2000 + 230) N x 8.4 m/s x (10/3600) h = 53 Wh
+ palier de 40 s à 50 kmh :
.( force de résistance à l'avancement : 280 N à la vitesse de 50 kmh = 14 m/s
.( énergie consommée : 280 N x 14 m/s x (40/3600) h = 43 Wh (82 Wh/km)
+ freinage 0 (non récupéré)
------------------------------------
= total par tranche de 2 mn = 96 Wh

3/ vitesse moyenne obtenue
720 m parcourus en 2mn, ça fait du 22 kmh de moyenne (pour 50 kmh tenu en palier)

4/ rendement de la manoeuvre :
720 m parcourus pour 96 Wh dépensé, ça fait 140 Wh/km * , soit 7 km/kWh
(* en tenant compte d'une perte de 5% des conversions électriques et de la transmission)

à comparer aux consommations à vitesse constante
- à 22 kmh de 61 Wh/km
- à 50 kmh de 82 Wh/km

nb: (calculs arrondis)
 
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...Si l'origine de l'électricité était uniquement due aux combustibles fossiles (charbon, fuel, gaz), les chiffres seraient très voisins de ceux du chauffage au gaz ou au fuel...

En fait ça serait bien pire:horreur:, car avec une chaudière dans ta maison, par exemple au gaz, tu récupères une grande partie de la chaleur produite, d'où les rendements de 80% annoncés par JM JANCOVICI. Si tu produis d'abord de l'électricité, tu es limité par le rendement thermodynamique de ta centrale (35% en cycle simple pour une turbine à gaz, 55% à 60% en cogénération) qui sera nettement inférieur au chiffre ci-dessus. Et après ton radiateur électrique a beau faire 100%, ça permet juste de ne pas encore aggraver les choses.

Au passage, pour ceux qui s'en souviennent, EDF a dans le début des années 80, fait la promotion du chauffage électrique pour écouler ses surplus d'électricité nucléaire, ce qui était une véritable aberration énergétique (il faut de plus savoir que les centrales nucléaires à eau pressurisée actuelles ont par conception un rendement énergétique médiocre) et économique, notamment pour les faibles revenus dans des logements mal isolés. Ironie du sort, 20 ans plus tard, le chat EDF retombe sur ses pattes grâce au réchauffement climatique...

libride à dit:
libride à dit:
Dans le calcul des 80g/kwh , Jancovici, incluait les 30% d'électricité fournie par les centrales au charbon réactivées en période de pointe en hiver
libride à dit:

J'ai eu les chiffres de la répartition de production d'électricité d'EDF 2006 entre les différente source. Il n'ont produit que 4% d'électricité d'origine thermique, tout le reste étant nucléaire ou renouvelable (= hydroélectricité en quasi-totalité). Celà dit, les autres opérateurs ont plus de thermique dans leur parc, ce qui doit réhausser un peu le pourcentage.

libride à dit:
...Je cite sa conclusion (calculs sur un coin de table de septembre 2001) :

"Allons maintenant jusqu'à la mesure. Un kWh électrique consommé par un radiateur, provenant donc à 30% de centrales à charbon (cas le plus défavorable), et à 70% du reste (qui ne fait pas de gaz à effet de serre : nucléaire, hydraulique) correspond à l'émission de 80 grammes équivalent carbone de gaz à effet de serre....

:papy:Attention : piège ! J'ai failli me faire avoir aussi, mais mon Science et Vie spécial climat m'a sauvé.:jap:

1 g équivalent carbone (eqC) n'est pas un gramme de CO2, ni un gramme equivalent CO2 (eqCO2)

Le g eqCO2 est la totalité de gaz à effet de serre émis quand il y a plusieurs gaz à effet de serre émis. Les grammes d'autres gaz se voient convertis en g eqCO2 en utilisant leur pouvoir de réchauffement global (PRG). Par exemple le PRG du méthane étant de 23 si mes souvenirs sont bons, 1 g de CH4 = 23 g eqCO2. Si il n'y a que du CO2, 1 g de CO2 = 1 g eqCO2 bien évidemment.

Le g équivalent carbone est le g eqCO2 rapporté au poids du carbone dans la molécule de CO2, soit un rapport de 12/(12+16+16) en prenant les poids atomiques de chaque élément, soit 1 g eq CO2 = 0,27 g eqC ou 1 g eq C = 3,67 g eqCO2.

SetV donne les chiffres suivants en kg eqC pour produire 4000 kWh (correspondant selon eux à un ménage de 4 personnes pendant un an, ce qui me paraît faible si on est en kwh électrique et encore plus en thermique)

Charbon : 387 kg eqC
Fioul : 295 kg eqC
Pétrole : 286 kg eqC
Gaz : 224 kg eqC
Solaire : 105 kg eqC
Eolien : 10 kg eqC
Nucléaire : 6 kg eqC
Hydraulique : 4 kg eqC

Si on convertit en g eqCO2/kWh, on obtient :
Charbon : 358 g eqCO2/kWh
Fioul : 273 g eqCO2/kWh
Pétrole : 265 g eqCO2/kWh
Gaz : 207 g eqCO2/kWh
Solaire : 97 g eqCO2/kWh
Eolien : 9 g eqCO2/kWh
Nucléaire : 6 g eqCO2/kWh
Hydraulique : 4 g eqCO2/kWh

Si je corrobore la valeur du charbon avec la valeur donnée sur un site, il s'agit de kWh thermique, c'est à dire l'énergie calorifique dégagée par sa combustion (mais alors que signifie le chiffre de SetV pour l'éolien, le solaire ou l'hydraulique ? :eek: si c'est comme je le pense des kWh électrique, ils comparent des choux et des carottes:evil:)

On voit quand même que ça correspond avec les valeurs de Jancovici :

Pour le gaz : 120 g eqC par kWh utile = 440 g eq CO2 /kwh utile.

Il faut du côté du chiffre déduit de SetV convertir le kWh brut en kWh utile en introduisant le rendement de la machine thermodynamique. Si on reprend le rendement de 50% utilisé par Jancovici, on trouve 207 x 2 = 414 eqCO2/kWh utile, soit à peu près la même chose. CQFD

Maintenant, si on voulait convertir ces kWh thermiques en kWh électrique, il faudrait prendre le rendement de chaque type d'installation de production d'électricité.

Pour une centrale au charbon à eau supercritique sans cogénération, le rendement est de 45%, on obtiendrait donc en sortie de centrale, soit 795 g eq CO2/kWh électrique.

Pour le gaz sans cogénération, on serait à 591 g eq CO2/kWh électrique en sortie de centrale.

Pour le nucléaire, il faut prendre un rendement de 35%, ce qui donne 17 g eqCO2/kWh électrique en sortie de centrale.

Pour l'hydraulique, le solaire ou l'éolien, c'est à vérifier, mais je ne serais pas étonné que SetV soit directement en kWh électrique.

Avec les valeurs ci-dessus, on retrouve le chiffre de 80 g eqC donné par Jancovici pour le KWh électrique de son radiateur "charbonucléaire" :super:
Convertissons déjà son chiffre en g eq CO2 (j'aime pas les g eqC:langue:) : son radiateur produit 293 g eqCO2/kWh électrique.

Pondérons les chiffres ci-dessus par sa répartition 70 % Nucléaire 30% Charbon
On a en sortie de centrale 0,3 x 795 = 239 g eqCO2 pour le charbon et 0,7 x 17 = 12 g eqCO2 pour le nucléaire, ce qui fait pour un kWh électrique produit avec ce mix, 251 g eq CO2 en sortie de centrale. On perd 10% en transport, on obtient 278 g eqCO2/kWh électrique du radiateur, soit le même ordre de grandeur que lui. CQFD.:yeah:

Bon, c'était un peu long mais j'espère que ça a fait avancé le schmilblick pour libride, au niveau du CO2 émis pour un kWh électrique produit (intéressant dans le cas d'une hybride plug-in).

Sur l'aspect véhicule, les autres intervenants ont déjà tout dit !
Celà dit, Pont vert, si on prend le mix EDF en 2006, c'est beaucoup moins en g eqCO2 que les chiffres que tu as estimés...et beaucoup plus en g eqCO2 si tu gardes le mix de Jancovici :p)

:coucou:
 
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Ok avec cela mais alors comment se fait-il que certains chauffages électriques se vantent d'être meilleurs que d'autres ?

Est-ce qu'ils jouent alors sur la capacité calorifique, c'est-à-dire, leur inertie à chauffer, puis à refroidir une fois que le courant est coupé ?

Le temps qu'il met pour chauffer le fluide caloporteur, entraine automatiquement un décalage pour la restitution de ces calories. (inertie)
Mais lorsque la temperature de consigne est atteinte ou lorsque le système est stoppé, il continue à chauffer.

Un panneau rayonnant restitue immédiatement.

Au niveau du coût , cela ne change rien, il n'y a pas de fonctionnement en HCreuses EDF, et une restitution lorsqu'on est en HP( comparaison avec un systeme à accumulation).

Le prix du kw consommé est donc le même dans ces 2 types de radiateurs electiques.

1Kw consommé = 1 kw restitué.

Il parle de chaleur douce pour un systeme à Inertie, alors que dans les 2 cas il s'agit de chauffage principalement par rayonnement en face avant.

La temperature mesurée sur le panneau radiant en aluminium est superieure à 100 °.
 
Ok avec cela mais alors comment se fait-il que certains chauffages électriques se vantent d'être meilleurs que d'autres ?

Le rendement est le même quelque soit la technique utilisée. En revanche le ressenti est différent.

La sensation de chaleur est liée à la température de la couche supérieure de l'épiderme.

Un panneau radiant va directement la réchauffer, un radiateur soufflant va rapidement homogénéiser et donc réchauffer l'air qui se trouve à proximité de la peau alors qu'un convecteur de type "grille pain" va produire un flux d'air brûlant à sa verticale qui va se regrouper au plafond de la pièce avant de se diffuser au reste de la pièce donc à proximité de la peau des occupants.

A puissance égale, la température moyenne de la pièce va rester la même. Mais dans le cas du convecteur, elle ne sera pas homogène d'où un confort moindre aggravé encore par le thermostat qui chauffe en tout ou rien.

Pour retrouver un confort thermique on augmente alors le chauffage qui consomme plus et donne l'impression d'avoir un rendement moindre.

Si le rendement était moindre, en quoi serait transformée l'électricité non convertie en chaleur? :eek:
 
Ok avec cela mais alors comment se fait-il que certains chauffages électriques se vantent d'être meilleurs que d'autres ?

Est-ce qu'ils jouent alors sur la capacité calorifique, c'est-à-dire, leur inertie à chauffer, puis à refroidir une fois que le courant est coupé ?

J'ai un chauffage qui fonctionne à l'électricité et qui a un rendement qui varie de 300 à 400 % en fonction des circonstances...
En fait, c'est une clim. Pour 1 kWh consommé, le système restitue de 3 à 4 kWh de chaleur :D
 
A mon avis ce n'est pas une clim mais bien une pompe à chaleur non :eek: (sans doute couplée à une clim)
 
Une clim ou une pompe à chaleur, fondamentalement c'est le même animal. Sauf qu'on inverse l'entrée et la sortie... :cool:
 
Une clim ou une pompe à chaleur, fondamentalement c'est le même animal. Sauf qu'on inverse l'entrée et la sortie... :cool:

C'est une clim réversible , et qui devient donc une pompe à chaleur lorsqu'on desire du chaud dans la pièce.

le rendement est superieur lorsqu'il fonctionne en pompe à chaleur.
 
Pour revenir au sujet, rappelons les ordres de grandeur trouvés expérimentalement par Shadoko sur la Prius 1, qui sont proches de ceux estimés par Pont vert. Ils sont donnés dans son ouvrage "Vers la voiture sans pétrole ?" :

Route : 120 Wh/km
Autoroute : 205 Wh/km
Ville : 135 Wh/km

PS : Les ordres de grandeur donnés dans ce topic ouvert judicieusement par libride sont fort intéressants et on se repose souvent la question. DoubleHybride en avait donné également mais avec le temps, ils se sont perdus au fin fond du forum --> peut-être serait-il intéressant de mettre cette discussion en Post-it ?
:coucou:
 
CO2 de l'usine à la roue

Ci joint un document fort intéressant qui compare les émissions de CO2 de la raffinerie ou de la centrale à la roue pour des véhicules essences, diesel et électriques. Il contient beaucoup de valeurs et d'ordres de grandeurs éclairants.


Il nous a été communiqué par Ian51 dans ce post :jap: :
http://prius-touring-club.com/vbf/showpost.php?p=64348&postcount=12

Je le mets donc en Post-it dans le sujet approprié avant qu'il ne se perde dans le flot temporel du forum.
 
Facteurs d'émission de l'ADEME

Une véritable perle de l'ADEME :dieu::
http://www2.ademe.fr/servlet/getBin?name=CD6902D1AAFD8740470C44C136A32C451169215062423.pdf

On peut trouver à peu près tous les facteurs d'émissions possibles, donnés en équivalent carbone, concernant tous les produits imaginables, du poulet à l'écran d'ordinateur en passant par le transport maritime.

Bien évidemment, le chapitre consacré au transport automobile est très riche et on y trouve à peu près tout de la fabrication de la voiture (et du carburant !) à son utilisation.

Une question aux modérateurs : Ce sujet avait été fort à propos mis en post-it suite à ma demande argumentée en #23. Or je constate qu'il est reparti se perdre dans les fonds du forum. Y a t-il eu un couac lors d'une mise à jour ? En tout cas, il serait fort souhaitable de le remettre en post-it. Merci par avance.
 
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