Selon l’Agence internationale de l’énergie, le monde devrait accueillir d’ici 2024 près de 50% de capacités d’énergies renouvelables supplémentaires. Quelles innovations majeures soutiennent cette croissance dans le photovoltaïque et l’éolien ? Comment les réseaux électriques pourront s’adapter à ce nouveau mix énergétique ? L’EnerGeek a interrogé Bernard Deboyser, ingénieur polytechnicien et consultant en énergie et mobilité durable.
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Quelles perspectives se dessinent en termes d’innovation dans le secteur éolien et photovoltaïque ?
C’est surtout dans le domaine photovoltaïque que des innovations disruptives apparaissent. Elles permettront dans les prochaines années de réduire encore fortement le coût des installations, et en parallèle leur « dette énergétique ». La dette énergétique, c’est la quantité d’énergie nécessaire pour fabriquer un panneau. Le nombre d’années nécessaire à la rembourser avec la production du panneau (qu’on appelle « energy pay-back time » en anglais), est une donnée importante. Actuellement, cette dette est « remboursée » en 2,5 ans à peine dans le nord de l’Europe, et en 1,5 à 1 an seulement dans le sud. Ensuite, pendant les 25 à 29 années qui suivent, les panneaux produiront de l’énergie sans en consommer puisqu’ils ne nécessitent aucun entretien, aucune rénovation…
Les chercheurs et fabricants créent des cellules photovoltaïques de plus en plus minces et légères. En 13 ans, on est passé de 16 à 4 grammes par Watt crête (g/Wc). L’industrie utilise donc 4 fois moins de matière et d’énergie qu’auparavant pour fabriquer les cellules. Or, c’est le poste le plus gourmand en énergie dans la fabrication des panneaux. D’où la chute des prix. La filière met aussi au point de nouvelles méthodes pour la fabrication des cellules, comme la technologie « kerfless » qui permet d’économiser de la matière et de l’énergie et de réduire le nombre d’étapes dans leur fabrication. L’espoir vient surtout d’un nouveau type de cellules à base de perovskites, à la place du silicium. Cette innovation permet d’imprimer des cellules avec une simple imprimante semblable à une imprimante à jet d’encre. La technologie est au point et elle apparaît déjà sur le marché. Elle permet de réduire encore le prix et la dette énergétique. On ne parlera bientôt plus de panneaux mais de simples « films » photovoltaïques, toujours plus minces, légers et souples. Ils pourront recouvrir les façades des bâtiments, les carrosseries des voitures, ou même être portés sur nos vêtements. Nous sommes à l’aube d’une véritable révolution photovoltaïque.
Je voudrais aussi signaler que l’on observe de nouveaux usages du photovoltaïque comme le BIPV (Building Integrated Photovoltaics) ou Photovoltaïque Intégré au Bâtiment, l’agrovoltaïque qui est un concept permettant la production d’énergie photovoltaïque sur des terres cultivables, sans en impacter la productivité agricole, et le photovoltaïque flottant, y compris en mer. Un premier projet de ferme photovoltaïque flottante se développe au large des côtes hollandaises. Enfin, il ne faut pas oublier qu’à côté du photovoltaïque, une autre technologie solaire se développe fortement : c’est le solaire à concentration ou CSP, surtout dans les pays à fort ensoleillement où le potentiel est important. Un des avantages de cette technologie est qu’elle permet un stockage pendant plusieurs heures de l’énergie produite, en restituant pendant la nuit l’énergie générée pendant la journée.
Dans le domaine éolien, les innovations sont moins spectaculaires, mais les constructeurs développent des modèles d’éoliennes moins bruyantes, plus grandes et plus puissantes qui disposent d’un meilleur rendement. Des technologies sont aussi mises au point pour réduire les impacts sur l’avifaune, par exemple en arrêtant automatiquement les éoliennes lorsque certaines conditions météo favorables aux sorties de chauve-souris sont remplies. Ce n’est qu’un exemple parmi beaucoup d’autres. Et puis, c’est évidemment dans l’éolien en mer que les développements sont les plus importants et les plus prometteurs, notamment avec l’arrivée des éoliennes flottantes qui permettent de s’éloigner davantage des côtes. Plusieurs pays européens sont en pointe dans l’éolien maritime : le Royaume-Uni, le Danemark, l’Allemagne, la Belgique… Malheureusement, la France a pris beaucoup de retard dans ce domaine.
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La part d’énergies renouvelables dans la production électrique augmente de façon constante. Compte tenu de l’intermittence de l’éolien et du photovoltaïque, peuvent-elles s’insérer de façon harmonieuse dans le réseau électrique ?
L’éolien et le photovoltaïque sont des énergies intermittentes, mais les renouvelables ne se limitent pas à ces deux énergies-là, dont la part dans la production renouvelable est minoritaire. En France, comme dans quasi tous les pays, c’est la biomasse qui fournit la majorité de l’énergie renouvelable produite : plus de la moitié. Vient ensuite l’hydroélectricité. Ces deux énergies-là ne sont pas intermittentes, comme ne le sont pas non plus la géothermie ou les énergies de la mer (hydroliennes, énergie houlomotrice, marémotrice, etc.).
L’Union européenne s’est donnée un objectif de neutralité carbone en 2050. Elle peut y arriver, comme de nombreuses études scientifiques l’ont démontré, en faisant appel à un mix de toutes les énergies renouvelables que je viens de citer, en y associant des capacités de stockage et en développant les interconnexions entre les pays et les régions d’Europe.
Concernant les réseaux électriques, l’affirmation selon laquelle ils ne pourraient pas supporter une part importante d’énergies intermittentes comme l’éolien et le solaire n’est pas fondée. C’est ce qu’a notamment démontré une étude rendue publique par le Conseil Européen des Régulateurs de l’Energie (CEER). Le CEER a établi un classement des Etats dont les réseaux électriques sont les plus stables.
L’Allemagne et le Danemark y occupent les 2e et 3e marches du podium, après la Suisse. Il s’agit pourtant de deux pays qui produisent une part importante de leur électricité par les énergies renouvelables intermittentes. Le Danemark est même le champion en la matière puisque 60 % de son électricité provient de sources renouvelables, dont plus de 42 % sont injectées dans le réseau par des éoliennes. Ce pays est aussi celui où la densité d’éoliennes sur le territoire est la plus élevée. Cette performance est rendue possible grâce à deux câbles sous-marins d’interconnexion qui relient le Danemark aux centrales hydroélectriques de la Norvège et de la Suède. Celles-ci permettent de réguler la production intermittente des éoliennes puisque le Danemark étant un pays plat, il ne dispose pas de capacité hydroélectrique. Des petites centrales locales à biomasse, alimentées notamment avec de la paille, fournissent 16 % de l’électricité et participent aussi à ce rôle régulateur, puisqu’elles peuvent être arrêtées lorsque les éoliennes tournent à pleine puissance et relancées dans le cas contraire.
En Allemagne, les énergies intermittentes que sont l’éolien et le solaire contribuent pour environ 25 % à la production d’électricité. Et le réseau électrique allemand est un des plus stables d’Europe. L’agence fédérale allemande de contrôle et de régulation des réseaux publie chaque année un rapport. On peut y lire la confirmation que « la part croissante de la capacité de production décentralisée continue à n’avoir aucun impact négatif sur la performance des réseaux ». Entre 2006 et 2016, période pendant laquelle la part des énergies intermittentes a fortement progressé, le nombre et la durée des pannes du réseau allemand ont même été réduites d’un tiers.
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Eurostat souligne le retard français dans la production d’énergies renouvelables. Comment faire pour être au rendez-vous des objectifs de la PPE ?
D’abord, il faut une volonté politique forte qui oriente les choix, comme le démontrent les pays où la part des renouvelables est déjà très importante. Je viens de parler du Danemark, qui est à 60 % de renouvelables dans son mix électrique. La Suède, qui n’est pourtant pas gâtée par le soleil, produit déjà, par les renouvelables, plus de la moitié de toute l’énergie consommée dans le pays.
Par sa géographie, la France a beaucoup d’atouts : elle a des régions montagneuses, ce qui est favorable à l’énergie hydraulique ; de grandes étendues forestières, où elle peut exploiter la biomasse ; le midi ensoleillé permettrait un bon développement du solaire, y compris du solaire à concentration ; certaines régions, comme le bassin parisien, disposent d’un bon potentiel géothermique ; et elle est pourvue d’un littoral très étendu, où elle pourrait développer fortement les énergies marines, notamment l’éolien en mer. Malheureusement, les Français n’ont pas exploité ce potentiel comme ils auraient pu le faire. L’usine marémotrice de la Rance inaugurée en 1966 par Charles de Gaulle a été la première au monde, et elle fonctionne toujours aujourd’hui. Mais c’est toujours la seule, et les Français n’ont malheureusement pas développé ce know-how. Parce que le pays a ensuite fait le choix du nucléaire et a misé quasi tous ses investissements dans cette technologie. La France est le pays le plus nucléarisé au monde et elle est devenue accroc à cette énergie. Voilà son problème.
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Compte tenu de l’objectif de neutralité carbone, y’a-t-il encore un sens à opposer énergies renouvelables et nucléaire ?
Oui, très certainement, je viens de l’expliquer. Vous ne pouvez dépenser un euro qu’une seule fois. L’urgence climatique est telle que les investissements doivent être consacrés aux solutions énergétiques les plus efficaces, les plus économiques et les plus rapides. Or, aujourd’hui ce n’est certainement plus le cas du nucléaire. Au cours de la dernière décennie, les coûts actualisés d’une unité de production électrique ont baissé de 88% pour le solaire et de 69% pour l’éolien, alors qu’ils ont augmenté, en moyenne de 23% pour le nucléaire. Ces dernières années, la poussée des coûts de sécurité dans le nucléaire a contribué à creuser l’écart. Par MWh produit sur la durée de vie d’une installation, le coût total (construction + exploitation) du solaire photovoltaïque varie entre 33 et 40 €/MWh et celui de l’éolien, entre 26 et 51 €. Pour le nucléaire, la fourchette est de 102 à 172 € soit, en moyenne, 3 à 4 fois plus cher que les renouvelables. En plus la durée moyenne de construction d’une nouvelle centrale est de 10 ans, sans compter la durée de toutes les études préalables au projet.
L’exemple du seul réacteur actuellement en construction en France, celui de l’EPR de Flamanville est significatif. Commencé en 2007, le chantier n’est toujours pas terminé, 12 ans plus tard. De retards en déboires nombreux et divers, sa mise en service prévue au départ en 2012, est actuellement programmée à fin 2022, soit après 10 ans de retard, au moins. Son coût, établi initialement à 3 milliards d’euros a déjà plus que triplé, la dernière estimation étant de 10,5 milliards. Mais le prix pour EDF pourrait s’élever au final à 15 milliards selon certains experts.
Un autre EPR de fabrication française se construit à Olkiluoto, en Finlande, et cela ne se passe pas beaucoup mieux. Débuté en septembre 2005 pour une mise en service initialement prévue à mi-2009, les travaux s’éternisent aussi. Aujourd’hui, l’exploitant TVO estime ne pas pouvoir disposer de l’installation avant mi-2020. Vous comptez bien : plus de 10 ans de retard également ! Côté coût, le montant forfaitaire de 3 milliards d’euros initialement convenu par contrat a explosé lui aussi suite aux indemnités de retard exigées par TVO. Le constructeur, Areva, étant une entreprise détenue majoritairement par l’État et par le Commissariat à l’énergie atomique (un établissement public), une grande partie des surcoûts liés à ces retards sera donc à la charge du contribuable français.
Pendant que le nucléaire français s’enlise dans ce bourbier, les nouvelles installations solaires et éoliennes accroissent leurs capacités de production plus rapidement que tout autre type d’énergie. Depuis 2000, les énergies vertes se développent dans le monde 25 fois plus vite que le nucléaire. Pour moi c’est clair, le nucléaire est trop cher et trop lent, il ne sauvera pas le climat. Si la France veut atteindre rapidement la neutralité carbone elle ne doit plus miser sur le nucléaire et orienter tous ses investissements dans les renouvelables… Et par là je n’entends pas seulement le solaire et l’éolien.
Rédigé par : Bernard Deboyser
COMMENTAIRES
Et quand il n’y a pratiquement pas de vent ni de soleil, comme ces jours-ci, comment fait-on ? https://www.electricitymap.org/?page=country&countryCode=DE&wind=false&solar=false&remote=true
Le coût économique de ces énergies “renouvelables” est alors très élevé !
L’usine marémotrice de la Rance a bien été la 1ère monde. Mais s’il n’y en a pas d’autres ça n’est pas à cause du nucléaire, sinon les nombreux pays qui n’ont pas ou peu développé le nucléaire en aurait installé; hors il n’y en a que 2 au monde.
Idem pour les autres renouvelables : ouvrons les yeux, les pays qui produisent leur électricité en ayant le moins recours aux énergies fossiles sont ceux qui ont soit développé le nucléaire, soit disposent d’une géographie favorable à l’hydroélectricité.
Il s’agit d’un problème de physique avant d’être un problème d’argent : le stockage de l’énergie est trop complexe si bien qu’on a toujours besoin de centrales pilotables pour produire les soirs sans vent. Certes les centrales pilotables sont moins utilisés, mais elles doivent exister, d’où des surcouts rendant la simple comparaison au kWh peu pertinente. Comparer le prix de l’électricité dont on choisit la production, au prix d’une électricité dont la production est décidée par la meteo, a peu de sens. L’hydroélectricité pilotable étant exploitée quasiment au maximum, le pilotable ne peut être que fossile ou nucléaire. Et à partir du moment où on décide que la priorité est de sortir des fossiles, l’intérêt d’associer des renouvelables intermittentes au nucléaire est faible.
Bertrand Cassoret
Maître de conférence à l’Université d’Artois
Auteur du livre “Transition énergétique, ces vérités qui dérangent”, éditions Deboeck.
Analyse partiale occultant les indécisions des choix sur l’avenir énergétique de la France. Tout en voulant l’arrêt du nucleaire nous décidons de construire des EPR. Le nucléaire nécessaire à notre indépendance économique demande une gestion des savoir faire permanente pour en maintenir la maîtrise. Les antinucléaires sont dangereux car ils créent un désintérêt des techniciens des générations avenir qui de toute façon aurons la charge de faire fonctionner les unités qui nous est impossible d’arrêter.
Encore une fois la question du CO2 nous ramène au nucléaire. AUCUN RAPPORT. On est en train de se faire avoir par des éoliennes qui produisent pas cher quand il y a du vent, mais ont besoin d’un backup quand on a plus de vent. L’état Français s’est déjà engagé pour 120 MILLIARDS là dedans, et nos émissions de CO2 n’ont pas bougées. Quelqu’un va il enfin prendre ce sujet au sérieux, parce que là tout ce qu’on a c’est du gros business rien de plus !
En conséquence de ce qui précède, le meilleur service que pourrait nous rendre nos gouvernements pour nous éviter des choses fort désagréables à l’avenir, et en particulier aux ménages modestes, qui sont aussi ceux dont les capacités d’adaptation face à l’adversité sont les plus limitées, serait justement de monter progressivement (3%/an) les prix des énergies non renouvelables par le biais des taxes, pour nous déshabituer progressivement d’un pétrole et du nucléaire dont la baisse de consommation est de toute façon inscrite dans la géologie (réserves au taux de consommation actuel estimé à maximum 50 ans, 30 à 40 ans depuis que la Chine a adopté les faux pas de notre développement économique)
La croissance économique générant une croissance de la consommation énergétique, (1 point de CE=1/2 point de croissance énergétique), avec 2 à 3 % de croissance en Belgique, 4 à 5 % au niveau de la planète et 9 % en Chine, il ne faut certainement pas être extralucide pour se rendre compte que la croissance prêchée par les responsables politiques poussés dans le dos par les dirigeants de la libre économie, est aujourd’hui un discours tout à fait irresponsable.
Désolé, mais dire qu’il n’y a ni vent ni Soleil partout sur le territoire est une fake news. Cela arrive bien moins souvent que deux ou 32 réacteurs nucléaires en panne pour une raison ou pour une autre avec des délais de redémarrage de plusieurs jours.
La seule réalité concernant la France c’est que nous avons un retard considérable dans les nouveaux ENR.
Si ce que vous dites était vrai, l’Allemagne ou le Danemark serait presque en permanence en rupture d’énergie.
Monsieur Cassoret, vous reconnaissez que les réacteurs nucléaires ne sont pratiquement pas utilisés pour assurer le suivi de charge, et en effet, non seulement ils sont une véritable galère faute de réactivité, mais surtout, plus de la moitié du parc est incapable de participer au suivi de charge.
Alors en quoi sont-ils nécessaires ?
Monsieur Escalard,
Quand on a pris la décision de construire les EPR on n’avait pas décidé de limiter le nucléaire, et surtout, on ne savait pas encore que le budget allait être multiplié par 4, ni qu’ils démarreraient avec plus de 10 ans de retard, ni que l’on devrait payer des sommes astronomiques d’indemnités de retard à la Finlande, ni que le prix du MWH sorti de cette machine serait à hauteur de 110 € alors que l’on ne parlait que de pris de l’ordre de 50 €.
Voilà pourquoi aujourd’hui tout cela parait incohérent.
Maintenant, le vrai problème du stockage, c’est le nucléaire qui l’a !!! Incapable d’arréter la moitié des réacteurs la nuit lorsque l’activité économique est au plus bas, vous êtes des millions à chauffer votre eau sanitaire lorsque vous n’en n’avez pas besoin par ce que cela rend service au nucléaire…. Faites donc quelques essai, relevez vos compteurs en tarif nuit avec et sans la connexion du ballon, vous constaterez qu’il est la cause des 2/3 au 3/4 de votre consommation nocturne. le nucléaire nous coute beaucoup beaucoup plus cher que ce que vous croyez….. Mais savez vous de combien augmenterait le prix du KWh produit par une source variable pour être disponible 24/24/7/7 en utilisant un système de stockage parmi les plus cher qui soit (batterie Li-Ion) ?
Faite un petit calcul : aujourd’hui le KWh Li-ion revient à 150 € en coût de production et peut être utilisé au moins durant 5000 cycles. soit 0,03 € le KWh ou 30€ le MWh, ajoutez le au coût de production de ce que vous appelez abusivement intermittent au lieu de variable et le nucléaire est doublement dans les choux ! Doublement car en cas de besoin d’un supplément d’énergie un réacteur de 900 MW n’en fournira pas 1200, il ne peut AU MIEUX assuré qu’un suivi à la baisse. Alors que ponctuellement le stockage prévu pour les jours maigres en ressources naturelles peut aussi venir s’ajouter à la production normale pour répondre au besoin exceptionnel ! L’avenir est aux variables + stockage, tant pour le coût que pour la souplesse du suivi.
Serge Rochain
S’il est encore possible de rectifier ce post, il ne s’agit pas de”playback” time mais de pay-back time.
Par, ailleurs, le BIPV existe en France depuis 2007 avec un “feed in tariff” ou FIT très intéressant, dont je suis l’un des très heureux bénéficiaire.
Aujourd’hui je “remets le couvert”, mais avec un FIT 6 fois plus faible.
C’est toujours rentable, sauf qu’il faut faire 6 opérations au lieu d’une seule.
Bon Week-end, voire bon “Pont”. Je ne sais pas si nos amis belges fêtent aussi le 11 novembre. Je vais de ce pas vérifier.
En po
Bonjour PappyDi, merci d’avoir repéré cette erreur de frappe concernant “l’energy pay-back time”. C’est corrigé.
Personnellement je partage plus le point de vue de Yves Bréchet qui recommande de concentrer les investissements sur la performance énergétique et l’électrification. Si en 2050 toute l’électricité française est renouvelable on aura pas beaucoup avancé sur la neutralité carbone si on a pas changé nos autres besoins énergétiques. S’obstiner à vouloir a tout pris remplacer le nucléaire par le renouvelable est dommageable à court terme. A la limite remplacer au fil de fermeture des centrales actuels si les réacteurs de 3/4eme génération ne tienne pas leur promesse. Pour le rapport du CEER le lien de cause à effet est trop rapidement exprimé je trouve, mettez en parallèle le budget de gestion de réseau etc et on aura une autre interprétation. Ah et regardez le prix payé au kWh par les pays cité en exemple….. Pour au final un électricité plus carboné que la France pour l’Allemagne (je ne sais pas pour le Danemark).
Mr Rochain devrait regarder vers l’Allemagne, pays en tête en matière d’équipements pour produire de l’électricité d’origine “renouvelable” . Ce pays dispose en plus de plus de 9 GW de nucléaire et de 90 GW de thermique pilotables (on ne sait jamais avec les énergies intermittentes !). Les émissions de CO2 des centrales charbon sont du niveau de 2007 (qu’en sera-t-il avec la nouvelle qui va démarrer en 2020 à Dattein de 1100 MW ?). https://www.energy-charts.de/emissions.htm?source=lignite&view=absolute&emission=co2&year=all.
Les centrales au gaz sont en expansion et l’Allemagne a besoin de plus en plus de gaz : nouveau projet de gazoduc depuis la Russie : Nord stream 2
Et lorsque les dernières centrales nucléaires (7) fermeront, qu’en sera-t-il du parc thermique ? Probablement à la hausse !
Pour rappel : Allemagne 472 g/kwh en 2018
France 40 g/kwh en 2018
Erreur : ce sont les émissions de lignite (pire que le charbon) qui sont, en 2017, du même niveau que 2007 en Allemagne. Les émissions de charbon (maintenant en provenance d’Australie et Etats Unis) ont baissé mais compensées par le gaz.
Pour @Aubin Périchon
Indicateurs pour le Danemark : https://www.energidataservice.dk/en/
Pas brillant le contenu carbone du KWh électrique, ni le prix pour le consommateur !
Bonjour. l’Allemagne produit son énergie avec une part charbon et biomasse considérable, brûlant ainsi le C et O capté par la nature, et le renvoyant sous forme de CO2 dans l’atmosphère. Si l’Allemagne et le Danemark produisent aussi une part de leur énergie avec des énergies propres, la Pologne, auto-suffisante énergiquement, produit son énergie en majeure partie a l’aide de chaudières charbon, qui a dû migrer vers la biomasse ces dernières années malheureusement.
Et dire qu’on présente le biomasse comme une énergie verte alors qu’en brûlant les biomasses (bois, paille, etc), on les re-transforme en CO2…Rogntudjuuuu dirait quelqu’un de connu 😉
M. Deboyser,
Pouvez vous me dire d’où vient votre cout du mwh nucléaire à plus de 100 euros ?
La sfen dans son rapport de septembre 2017 indique qu’aujourd’hui les centrales nucléaires francaises produisent à un coût de 33 mwh et qu’elles sont les moyens de production les plus compétitifs jusqu’à 2025 au moins.
Le parc éolien en construction dans la Manche et l’atlantique produira à 150 € du mwh.
Comparer les coûts du mwh n’a de toute façon pas de sens car ce dont on a besoin, c’est un système qui puisse produire l’électricité quand on a besoin.
Il m’est très utile de savoir que le mwh éolien n’est pas cher mais qu’il n’est pas disponible quand j’en ai besoin…..
Par ailleurs, la cour des comptes a indiqué dans l’un de ses rapports que le bilan de renouvelable était désastreux.
Les 25 GW de solaire-eolien installé en France pour la modique somme de 120 milliards d’euros ont produit 28 Twh sur l’année dernière soit seulement 7 % du total quand nos vieillies centrales amorties depuis longtemps ont produit plus des 2/3.
Si la même somme avait été engagée pour construire des EPR, même au tarif flamanville, on aurait pu en construire une dizaine qui produiraient 1/3 de notre électricité.
Le même constat a été dressé par la cour des comptes allemandes.
Après 500 milliards d’euros dépensés pour un parc de solaire / éolien de 100 Gw, les émissions de co2, n’ont pas baissé car ce gigantesque parc hors de prix a remplacé 10 GW de nucléaire qui produisait déjà une électricité decarbonnée.
Le solaire n’est pas adapté en France car nos pics de consommation d’électricité sont de nuit en hiver.
Il est plus adapté pour l’Europe du sud ou l’Afrique du Nord quand les pics de consommation de courants coïncident avec les pics d’ensoleillement.
Néanmoins, même chez eux, le solaire n’est pas compétitif, je vois mal comment il le serait chez nous….
Eh bien on investit dans recherche dans du stockage à coût économiquement rentable.
Au début on aura pas de résultats probants mais cela viendra.
Regardez les resultats des requetes dans les moteurs de recherches ici ou sur internet en général concernant les stockages d’énergie. Je dis énergie et pas électricité volontairement. En effet pour moi les pointes de consommation d’électricité du soir sont dues en partie au fait que l’on utilise mal l’isolation des bâtiments et la récupération d’énergie thermique ambiante (naturelle ou celle des processus domestiques et industriels).
Le coût du stockage ne peut que baisser car on en est au tout début des recherches. Les technologies de stockages de demain seront sûrement différentes de celles d’aujourd’hui.
A mon avis elles ne sont pas encore inventėes.
Regardez les capacités de production des centrales solaires et éoliennes il y a ne serait ce qu 20 ans et celles d’aujourd’hui.
Regardez les capacités de production des centrales nucléaires il y a 50 ans et celles d’aujourd’hui.
Pour ce qui est de l’électricité si on veut que le stockage se développe, il faut que dans les appels d’offre pour la production il y aie un bonus important aux projets avec stockage et un malus important à ceux qui sont sans stockage (que ces derniers soient d’ailleurs solaires nucléaires thermiques, hydrauliques ou éoliens… ).
In fine cela pourrait servir aussi pour le nucléaire…
C est la France grace surtout au nucléaire qui a le kwh le moins carboné. Le kwh danois est 2 fois plus carboné et le kwh allemand 4 fois plus.
Ces débats sont forts intéressants mais sont, comme souvent, emprunts de positions “extrémismes” qui rendent un peu borgne : Soit c’est “A bas le nucléaire ! c’est trop cher (Flamanville), trop dangereux (Fukushima), ou encore trop polluant (déchets radioactif)”, soit c’est “A bas les renouvelables ! c’est trop cher (coût de l’électricité outre Rhin), trop intermittent (impact sur le réseau) et peu efficace (rendement énergétique)”.
Au final, j’estime la position de l’Etat français plutôt responsable et réfléchie en souhaitant développer d’abord les renouvelables matures et qui sont devenus peu couteuses grâce aux aides de l’état pendant une quinzaine d’année (l’éolien en mer au large de Dunkerque c’est au final moins de 50 €/MWh), en diversifiant le mix énergétique renouvelable pour trouver des solutions d’équilibrage lorsqu’ils seront nécessaires (c’est d’ailleurs la principale conclusion de l’article de Bernard Deboyser), en diminuant progressivement le recours au nucléaire qui est, à court terme, la seule énergie décarbonée de masse mais qui, à long terme, ne répond pas aux exigences du développement durable (externalités négatives mal contrôlées).
Quant aux EPR, certes les coûts de construction sont importants et semblent diriger la filière vers des coûts de production trop élevés, mais rappelons nous que le Photovoltaïque était 10 fois plus cher il y 20 ans. Par conséquent, si les promesses énergétiques sont au rendez-vous, il faut peut-être persévérer vers cette ultime génération de réacteur nous permettant de produire notre électricité décarbonée complémentaire à celle des ENR jusqu’en 2050/2070 (ce que ne sauront probablement pas faire les centrales actuelles).
Enfin, rappeler que le débat nucléaire/ENR, bien qu’important, doit passer au second rang, les priorités absolues sont la substitution des matières fossiles (en tant que combustibles et matières premières) et la réduction de nos consommations énergétiques.
Bernard Deboyser a tout a fait raison de rappeler la multiplicité des technologies et approches des renouvelables et que la vision passéiste “tout nucléaire” érigée dans les documents des années 70 comme on peut le vérifier est dépassée. Et heureusement que l’on progresse depuis.
Les énergies renouvelables et leurs utilisations sont multiples et souvent très mal connues du grand public comme on le constate une fois encore dans les commentaires superficiels ici dont les auteurs ne font jamais l’effort d’étudier sérieusement, largement, objectivement et de manière indépendante le secteur de l’énergie ni les tendances à moyen terme et préfèrent répéter des âneries que l’on lit depuis une vingtaine d’années et qui ne permettent pas d’avancer alors que c’est plus qu’essentiel vue notre dépendance aux fossiles et nos émissions qui sont a peine inférieures à celles des allemands compte tenu de nos émissions importées (près de 12 tonnes de CO2/français/an) et alors qu’il faudrait les réduire d’un facteur 3 pour être dans les objectifs bas des accords de Paris.
Il y a par ailleurs lieu de raisonner en terme d’énergie finale consommée. L’électricité (à 70% nucléaire et 20% renouvelables) représente seulement 25 % de la consommation finale d’énergie en France et nucléaire seulement 18% de la consommation d’énergie finale mais les énergies fossiles (environ 67%) et les renouvelables (plus de 15%).
Pour rappel EDF, entre autres Engie etc, n’est pas seulement un opérateur nucléaire mais il est de plus en plus impliqué dans les renouvelables, qui ne se limitent pas au solaire et à l’éolien.
Heureusement car l’énergie et son approche est très loin de se limiter au nucléaire dont les perspectives sont faibles dans le monde selon toutes les études, qui est devenu indéfendable face aux armements et actions actuelles, donc facteur de risques très élevés inutiles, et si on analyse les tendances dont ventes d’EPR et parts de marchés on sait que le marché nucléaire actuellement détenu à 60% par le groupe d’Etat russe Rosatom sera majoritairement chinois dans une vingtaine d’années. Astrid pour mémoire n’est pas jugé économiquement pertinent ni par les japonais ni par les français. Et pour le moment on n’a pas de solution technique ni économique satisfaisante pour les déchets de plus de 100.000 ans de durée de vie et qui risquent de continuer à coûter alors qu’ils ne produiront plus depuis longtemps.
Il y a par ailleurs notamment lieu d’agir sur les postes prioritaires. On sait que ce sont les bâtiments, les transports, l’industrie, l’agriculture notamment.
Tout bâtiment reçoit à l’année dans la majorité des cas plus d’énergie qu’il n’en consomme.
Le chauffage et la climatisation dans les bâtiments et l’industrie représentent près de la moitié de la consommation énergétique.
Dans les ménages le chauffage et l’eau chaude représentent à eux seuls 79% de la consommation finale totale d’énergie. Le refroidissement ne représente encore qu’une part relativement faible de la consommation finale totale d’énergie, mais augmente pour les particuliers et l’industrie notamment alimentaire.
Dans l’industrie et plus largement au plan européen 71 % de la consommation d’énergie est utilisée pour le chauffage des locaux et les procédés industriels, 27 % pour l’éclairage et les procédés électriques comme les moteurs de machines, et 2,7 % pour le refroidissement. Selon Eurostat et pour l’Europe par exemple, 75% du chauffage et de la climatisation sont encore produits à partir de combustibles fossiles alors que seulement 19% sont produits à partir d’énergies renouvelables.
En bref comme on le voit le poste CHALEUR (et à terme froid) est très élevé et les énergies renouvelables ont un rôle très important à jouer dans ce secteur avec des coefficients de performance bien plus élevés que le nucléaire et les pompes à chaleur (écarts pratiques moyens souvent de 3 à 80), bien plus de durabilité, des technologies locales et non principalement japonaises importées (souvent mal recyclées et comportant encore majoritairement des gaz très réchauffants climatiques), bien moins de thermosensibilité dont nous sommes tristement champions du monde avec 2,4 GWh d’appel par degré de moins en dessous des moyennes en hiver etc.
Plusieurs pays et en particulier au Nord dont Danemark ont développé des réseaux de chaleur avec des parts de solaire thermique parfois de plus de 50% et avec stockage inclus des prix moyen au MWh entre 20 et 40 euros le MWh selon les régions. Ce sont des récupérateurs de chaleurs autrement perdues, ce que ne fait que très rarement le nucléaire dont le rendement n’est que de 33% sur le parc actuel et il semble difficile d’imaginer un réacteur nucléaire en Europe à proximité des villes ou des coûts compétitifs. Le prix moyen est également connu dans différents pays nordique et inférieur au nôtre malgré un climat plus froid.
Aujourd’hui les réseaux de froid sont déjà 5 à 10 fois plus économes en énergie que le refroidissement conventionnel des climatiseurs et peut réduire de 50 % la consommation d’énergie de refroidissement. Cela contribue à réduire la demande d’électricité, les émissions de chaleur, les besoins en eau etc ce qui est extrêmement utile, surtout en période de pointe. Et tout cela se modélise très bien au plan local et plus pour des usages optimaux de l’énergie
Concernant les pertes d’énergies elles sont considérables en Europe, en France, comme aux Etats-Unis. Exemple édifiant: pertes d’énergies aux Etats-Unis 68,5 quadrillons de Btu sur près de 102 de consommation soit environ 67% !
A côté des réseaux de chaleur la plupart des immeubles peuvent stocker la chaleur sur longue durée (stockage inter-saisonnier) et on sait le faire comme pour les réseaux de chaleur à des coûts généralement peu chers et une très grande durabilité des technologies (beaucoup de composants issus du recyclage). Sans citer toutes les nombreuses technologies regroupées notamment sous le terme “d’Underground Thermal Energy Storage”, çà va du stockage de l’énergie thermique des aquifères (ATES) à celui en puits (BTES) en caverne (CTES), en pieux verticaux (HT-UTES) etc et ce avec des taux de couverture majoritairement de 100%, des prix à terme dérisoires.
Dès lors on ne voit plus l’intérêt de la politique érigée comme “tout nucléaire” sur les documents des années 70, dont le lobbying répétitif et sommaire nous parle des aspects positifs mais pas objectivement des aspects négatifs comme l’abandon ou la réduction d’autres approches (hydraulique, toutes les variétés de solaire thermique, énergie des marées alors mise à l’écart malgré les programmes d’alors à prix très bas et très longue durée de vie – synthèse de R. Gibrat dans les années 60 -, autres renouvelables etc) dont l’histoire de l’énergie nous rappelle la “casse” de beaucoup d’innovations qui nous auraient été très profitables et qui se se développent ailleurs.
Importante perte de temps et d’argent également en terme d’efficacité énergétique où nous sommes mal classés. Les conclusions d’analyses comme “la malédiction du pétrole” peut en bonne partie s’appliquer au “tout nucléaire”.
Le nucléaire est principalement “centralisé”, ce n’est pas le cas des renouvelables qui s’intègrent dans les bâtiments, offrent de multiples solutions d’intégrations et des marchés que n’ont pas pris la Chine qui ne peut pas tout couvrir et contrairement au nucléaire cela correspond à tous les marchés sans limitations de pays.
Cela permet une énergie produite plus souvent localement et la multiplication des micro-réseaux qui offrent généralement plus de sécurité comme on le constate et sont demandés dans plusieurs pays pour çà.
Et sans pouvoir tout aborder, le solaire comme l’éolien vont voir leur prix encore baisser. L’éolien offshore permet d’augmenter les tailles donc productible et bilans favorables des éoliennes avec des facteurs de charge élevés, on imagine mal les technologies capables de les concurrencer à terme.
Pour ce qui est du manque de vent et solaire, pour mémoire les données météo sur l’Allemagne depuis plus de 30 ans donnent seulement 14 jours en moyenne sans vent en Allemagne.
Et quand on prend en compte les complémentarités entre Allemagne et Espagne et plus encore l’ensemble du réseau Entso-e (dans une multitude d’études sur plus de 280 répertoriées, spécialisées et la plupart confirmées et reconfirmées dans le monde et des modélisations de plus en plus pointues et mise à jour sur les mix 100% renouvelables) on trouve des besoins de stockage peu élevés et qui ne représentent pas des problèmes techniques particuliers sinon encore parfois des aspects économique car çà a toujours pris du temps de passer d’un mix à un autre plus approprié.
Comme le soulignait le BRGM dans un congrès européen récent (European Workshop on Underground Energy Storage), le stockage de l’énergie va jouer un rôle central dans les futurs systèmes énergétiques compatibles avec une société neutre en carbone et respectueuse de l’environnement. Elle permettra d’optimiser l’intégration des énergies renouvelables et récupérables dans le mix électricité-chaleur et de contribuer à la flexibilité des systèmes énergétiques, tout en améliorant l’interconnectivité du réseau, les réseaux intelligents et les fonctionnalités de réponse à la demande. Il facilitera également le couplage sectoriel par l’utilisation d’énergies renouvelables pour la production de carburants verts dans le secteur de la mobilité et de matières premières vertes pour l’industrie chimique comme l’hydrogène.
On constate d’ailleurs une hausse de ces stockages dans le monde et plus rapidement que par exemple les batteries dans plusieurs pays développés notamment.
Quelques exemples dont la plupart ne sont pas des technologies nouvelles : Stockage d’énergie par air comprimé (CAES); par pompage souterrain (UPHS); stockage d’énergie thermique souterrain (UTES); stockage souterrain de gaz de synthèse renouvelable (UGS), stockage souterrain d’hydrogène (UHS), tous deux reliés à des systèmes de conversion de l’énergie en gaz (P2G) etc. Et la palette du Power to X est très vaste. On a des déchets incontournables, la pyrogazéification est l’une des meilleures solutions comparé à l’incinération ou l’enfouissement par exemple.
Pour ces différents types de technologies de stockage souterrain de l’énergie, il existe plusieurs réservoirs géologiques appropriés, à savoir : réservoirs d’hydrocarbures épuisés, aquifères poreux, formations salines, cavernes de roches artificielles dans les roches hôtes et mines abandonnées. Les coûts sont souvent soit déjà compétitifs et les technologies déjà employées depuis longtemps, ou sinon vont le devenir sous peu.
Ils correspondent en l’état actuel à au moins 2 mois de stockage en France et 6 mois en Allemagne donc bien plus que les besoins actuels et à venir.
Pour mémoire on a répertorié plus de 300 technologies de stockage dont plus de 100 à rendement élevé et déjà compétitives ou sinon sous peu. A noter que le potentiel des Step a été sous évalué dans le monde et en particulier en Europe.
En bref Bernard Deboyser a parfaitement raison d’aborder l’ensemble des technologies et approches énergétiques avec une vision moyen terme car il y en a de plus en plus qui ont beaucoup plus de perspectives, sont plus pertinentes et de plus en plus souvent moins coûteuses que le nucléaire, et elles ne posent pas tant de problèmes face par exemple aux missiles basse altitude dont on a vu que l’Arabie Saoudite suréquipée avec les meilleurs anti-missiles actuels n’a pas été capable d’arrêter sur un centre pétrolier majeur et face aux missiles hypersoniques que personne ne sait stopper. Quand on a 59 réacteurs et une moyenne de 2 millions de personnes potentiellement chaque fois durablement concernées, ce n’est pas un problème anodin à mettre sous le tapis.
Au plan économique, on a les outils pour modéliser les meilleures solutions à telle et telle étape d’avancement et selon les régions mais çà suppose d’intégrer tous les paramètres et les perspectives et retombées économiques à venir. Le “tout nucléaire” qui n’a pas été remis en cause assez vite a fait perdre du temps, est devenu un poids lourd, ne répond pas à tous les aspects énergétiques et on sait que ses perspectives pour le secteur français sont réduites.
Avoir misé principalement sur un seul secteur était présenté comme satisfaisant et face à l’ensemble des technologies disponibles et à venir c’est devenu de plus en plus un handicap. Il est donc plus que temps d’être réalistes et de faire preuve d’ouverture d’esprit pour certains.
Pour répondre rapidement à Sam Sam : quand on compare les prix de différentes technologies de production d’électricité, il ne faut évidemment pas comparer les prix de l’une (les ENR) à l’heure actuelle avec celle d’une autre (le nucléaire) produite avec des centrales construites il y a 50 ans.
Le prix de 100 €/MWh pour le nucléaire est basé sur le coût des nouvelles centrales actuellement en construction tel qu’il a été établi par le World Nuclear Industry Status Report. Voir par exemple cet article : https://www.revolution-energetique.com/trop-cher-et-trop-lent-le-nucleaire-ne-sauvera-pas-le-climat/. Cela correspond aussi au prix garanti demandé pour EDF pour construire les centrales d’Hikley Point en Angleterre, alors même que depuis lors les coûts pour EDF ont dérapé.
M. Deboyser,
Les couts présentés dans le documents que vous citez le sont pour des installations aux Etats-unis.
Ils sont d’ailleurs exprimés en dollars U.S que vous avez converti en Euros
L’Ademe (qu’on ne peut vraiment pas accuser d’être pro-nucléaire) donne des chiffres bien différent pour la France.
Pour l’éolien, l’Ademe donne donc la fourchette de 57 à 91 euros du Mwh
Et pour le photovoltaique, la fourchette s’échelonne de 74 à 135 euro du Mwh
Enfin pour le nucléaire, l’Ademe donne un cout de 80 – 87 euro du Mwh pour des nouvelles installations.
Pour les installations actuelles, elles produisent à 33 euros /mwh et après travaux pour le rallongement de leur durée de vie elles produiraient à 54 euros / mwh d’après la cour des comptes.
Les ENR peuvent donc dans des conditions optimales être légèrement moins chers au mwh que le nucléaire, mais pas dans le ratio de 4 que vous citez.
Pour Hinkely point, le coût du mwh est plus élevé car les anglais n’ont pas voulu ou pas pu financer le coût de la centrale.
Cette somme a été pris au 2/3 à la charge d’EDF et leur sera donc répercuté sur le cout du mwh pendant 35 ans.
une comparaison au mwh est donc biaisée car elle ne tient pas compte:
– Des subventions accordées
– De la gestion de l’intermittence
– De la durée de vie installations
– De la façon dont ont été financé les installations
D’une façon générale aucun étude sérieuse ne préconise de se passer totalement du nucléaire.
Et tous les grands pays d’Europe ont une part de nucléaire.(mais il est vrai que la France bat tous les records )
Le Giec estime qu’il aura sa place dans le mix énergétique du futur et même l’ademe précise à la fin de son étude que en dehors de son scénario 100% renouvelable, tous les autres ont une part du nucléaire.