Vraisemblablement promises sur le moyen et long termes à un développement important, les technologies des énergies renouvelables n'ont pour la plupart pas encore atteint une maturité suffisante pour entrer en compétition avec les énergies classiques sur une grande échelle. Il existe bien sûr une exception qui est l'hydroélectricité, ainsi que certaines formes d'énergies renouvelables qui commencent à être économiquement viables.

Les contraintes techniques sont principalement de trois ordres :

• une densité de puissance disponible relativement faible comparativement aux énergies non renouvelables, ce qui implique de grandes surfaces de captation et un coût matière élevé ;

• la grande variabilité de la source : l'énergie solaire ou éolienne, l'hydraulique, l'énergie des mers fluctuent largement. Il faut capter quand l'énergie est disponible, ce qui nécessite des régulations souvent complexes ;

• la nécessité de stocker. Se présentant comme des énergies flux, elles nécessitent un stockage pour la plupart des applications, ce qui pose problème, car on ne sait pas aujourd'hui stocker l'énergie dans de bonnes conditions.

Les contraintes économiques sont doubles :

• un coût d'investissement élevé. Même lorsqu'elles sont bien maîtrisées, comme par exemple l'hydroélectricité, ces technologies restent relativement coûteuses en investissement, alors que leur coût d'exploitation est généralement faible ;

• la nécessité d'un appoint. En cas d'indisponibilité de la source, il faut souvent qu'une autre énergie prenne le relais, imposant des surcoûts quelquefois conséquents.

Leur développement passe par la maîtrise de leur complexité et des mécanismes de financement appropriés, qui peuvent être difficiles à mettre en place au niveau décentralisé.

Selon leur origine, on peut distinguer cinq grandes catégories d'énergies renouvelables :

• l'énergie géothermique, fournie par la terre ;

• les énergies solaires directes (thermique, photovoltaïque) ;

• les énergies solaires indirectes (éolienne, hydraulique, biomasse) ;

• l'énergie de la mer ;

• l'énergie des animaux de trait.

Dans les pays en développement, la nourriture est généralement produite, traitée et transportée grâce à l'énergie des hommes et des animaux de trait. C'est ainsi que l'énergie des animaux de trait est et continuera d'être pendant longtemps la source d'énergie principale pour assurer les travaux de ferme et le transport dans le ces pays. L'efficacité de conversion pourrait être fortement améliorée si on modernisait l'élevage, la nourriture, la santé et l'équipement, et si on les intégrait dans d'autres systèmes ruraux tels que la production de céréales, de viande, de lait, de fibres, de combustibles et d'engrais (déchets animaux).

Une séance Diapason présente succinctement les énergies renouvelables.

Une fiche-guide vous aidera à modéliser divers types de cycles géothermiques dits directs, à simple ou double flash, binaires.

Cette exploration dirigée vous familiarisera avec le modèle Thermoptim d'un concentrateur solaire parabolique à micro-turbine à gaz à régénération.

Cette exploration dirigée vous familiarisera avec le modèle Thermoptim d'une centrale géothermique à simple flash.

Cette exploration dirigée vous familiarisera avec le modèle Thermoptim d'un cycle OTEC fermé ORC.