Alors que la menace de réchauffement climatique s’amplifie, et que la raréfaction des hydrocarbures n’est plus une menace lointaine, deux énergies seulement pourraient prendre la relève des énergies fossiles: le nucléaire et le renouvelable (principalement éolien et photovoltaïque). Une expérience significative a déjà été accumulée sur ces deux énergies, et il est opportun de chercher à en tirer des enseignements. Après le nucléaire, les énergies renouvelables.
Pas la solution miracle
L’éolien et le photovoltaïque ont deux avantages :
- elles n’émettent pas de CO2
- leur alimentation (soleil et vent) est illimitée et gratuite
Ces deux propriétés semblent en faire des candidates idéales au remplacement des énergies fossiles. Malheureusement, leur intermittence obère gravement leur utilisation. Leur facteur de charge (pourcentage de leur production équivalente à pleine charge) est en Europe de l’ordre de 30% : c’est le maximum de ce qu’elles pourront produire, et il faut donc qu’une autre énergie fournisse les 70% manquant. Les énergies renouvelables. ne peuvent donc pas être la solution pour remplacer les énergies fossiles. Et ces ENR produisent principalement à contretemps. Par exemple, les vagues de froid, qui créent un pic de consommation, correspondent à un anticyclone, avec vent faible et production éolienne quasi-nulle (la puissance éolienne varie comme le cube de la vitesse du vent). Et le photovoltaïque ne produit pas en hiver à l’heure de pointe (19h).
Cette obligation d’avoir recours à une énergie complémentaire nécessite d’installer des centrales à charbon ou nucléaires ayant la même puissance que l’ENR (en effet, lors de l’absence de la production des ENR, par une nuit sans vent par exemple, il faut que l’énergie complémentaire assure la totalité de la fourniture). Le fonctionnement à temps partiel de ces centrales complémentaires thermiques ou nucléaires induit une sous-charge, donc une perte financière. Cette perte est particulièrement élevée pour le nucléaire, dont les coûts fixes représentent 95% du prix de revient. C’est un facteur de hausse du prix de l’électricité : plus il y a d’ENR, plus le coût du nucléaire est élevé.
- elles n’émettent pas de CO2
- leur alimentation (soleil et vent) est illimitée et gratuite
Ces deux propriétés semblent en faire des candidates idéales au remplacement des énergies fossiles. Malheureusement, leur intermittence obère gravement leur utilisation. Leur facteur de charge (pourcentage de leur production équivalente à pleine charge) est en Europe de l’ordre de 30% : c’est le maximum de ce qu’elles pourront produire, et il faut donc qu’une autre énergie fournisse les 70% manquant. Les énergies renouvelables. ne peuvent donc pas être la solution pour remplacer les énergies fossiles. Et ces ENR produisent principalement à contretemps. Par exemple, les vagues de froid, qui créent un pic de consommation, correspondent à un anticyclone, avec vent faible et production éolienne quasi-nulle (la puissance éolienne varie comme le cube de la vitesse du vent). Et le photovoltaïque ne produit pas en hiver à l’heure de pointe (19h).
Cette obligation d’avoir recours à une énergie complémentaire nécessite d’installer des centrales à charbon ou nucléaires ayant la même puissance que l’ENR (en effet, lors de l’absence de la production des ENR, par une nuit sans vent par exemple, il faut que l’énergie complémentaire assure la totalité de la fourniture). Le fonctionnement à temps partiel de ces centrales complémentaires thermiques ou nucléaires induit une sous-charge, donc une perte financière. Cette perte est particulièrement élevée pour le nucléaire, dont les coûts fixes représentent 95% du prix de revient. C’est un facteur de hausse du prix de l’électricité : plus il y a d’ENR, plus le coût du nucléaire est élevé.
L’irrégularité de ces ressources pose problème
De plus, cette énergie complémentaire ne peut pas être arrêtée quand l’ENR produit à sa valeur maximum (ce qui n’arrive pour l’éolien que 5% du temps statistiquement, irrégulièrement répartis de surcroit), car lors de la baisse de la production de l’ENR résultant de l’affaiblissement du vent par exemple, on n’aurait pas le temps de redémarrer la centrale complémentaire. Ce qui amène parfois à avoir trop de puissance. Il faut alors exporter du courant. Mais lorsque le vent est soutenu, les pays voisins ont souvent, eux aussi, une production excédentaire. Solution actuelle : on essaie de vendre de l’énergie à un prix négatif.
L’irrégularité de ces ressources naturelles a d’autres inconvénients : pour garantir la stabilité du réseau (pour lequel, à tout moment, la production d’électricité doit être exactement égale à la consommation), il faut compenser instantanément les variations du vent ou de la nébulosité par un moyen adapté : de préférence par des variations de la centrale complémentaire. Mais quand la variation de la ressource est trop rapide, il faut faire appel à des centrales hydrauliques à lac (cas du Danemark, par exemple, qui utilise les importants moyens hydroélectriques de la Norvège), ou des turbines à gaz, ce qui augmente la consommation de gaz.
L’irrégularité de ces ressources naturelles a d’autres inconvénients : pour garantir la stabilité du réseau (pour lequel, à tout moment, la production d’électricité doit être exactement égale à la consommation), il faut compenser instantanément les variations du vent ou de la nébulosité par un moyen adapté : de préférence par des variations de la centrale complémentaire. Mais quand la variation de la ressource est trop rapide, il faut faire appel à des centrales hydrauliques à lac (cas du Danemark, par exemple, qui utilise les importants moyens hydroélectriques de la Norvège), ou des turbines à gaz, ce qui augmente la consommation de gaz.
Coût de l’électricité renouvelable
L’électricité renouvelable se substitue en totalité à celle fournie par les centrales complémentaires. Si par exemple, elle se substitue à de l’énergie nucléaire (cas de la France), on économisera de l’uranium dont le coût est de 2€/MWh, à comparer au prix qu’EDF doit payer pour ces énergies (jusqu’à 200 €/MWh pour l’éolien marin). Le surcoût des énergies renouvelables est rajouté sur les factures d’électricité, sous forme d’une taxe, la CSPE (Contribution au Service Public de l’Electricité). Prenons l’exemple des engagements du Grenelle de l’environnement, toujours en vigueur. Il est prévu que la CSPE sur l’éolien et le photovoltaïque atteigne 8 Md€ en 2020. La durée des contrats étant de 20 ans, le surcoût total des énergies éolienne et photovoltaïque prévues par le « Grenelle » sera de 160 Md€ (un montant équivalent au remplacement de tous les réacteurs nucléaires existants en France par des EPR), sans que la moindre énergie supplémentaire ait été produite.
Et il ne s’agira pour ce surcoût que d’une première étape, la CSPE augmentant chaque année (l’Allemagne en est pour sa part déjà à 23 Md€ de CSPE actuellement ; et la France est très loin d’avoir saturé ses possibilités d’installation d’ENR). De 2009 à 2013 inclus, la consommation électrique de la France est restée stable à 490 TWh/an, tandis que la CSPE sur l’éolien et le photovoltaïque était multipliée par 6, atteignant 3 Md€ en 2013. Le parc de 6 GW d’éoliennes marines de la façade atlantique, dont l’achèvement est prévu en 2020, ajoutera à lui seul 2,7 Md€ à la CSPE. En fin de leur contrat de 20 ans, les équipements éoliens et photovoltaïques sont en fin de vie. Le gaspillage est alors consommé. Il ne subsistera de ces fiascos que des enrichissements personnels.
Et il ne s’agira pour ce surcoût que d’une première étape, la CSPE augmentant chaque année (l’Allemagne en est pour sa part déjà à 23 Md€ de CSPE actuellement ; et la France est très loin d’avoir saturé ses possibilités d’installation d’ENR). De 2009 à 2013 inclus, la consommation électrique de la France est restée stable à 490 TWh/an, tandis que la CSPE sur l’éolien et le photovoltaïque était multipliée par 6, atteignant 3 Md€ en 2013. Le parc de 6 GW d’éoliennes marines de la façade atlantique, dont l’achèvement est prévu en 2020, ajoutera à lui seul 2,7 Md€ à la CSPE. En fin de leur contrat de 20 ans, les équipements éoliens et photovoltaïques sont en fin de vie. Le gaspillage est alors consommé. Il ne subsistera de ces fiascos que des enrichissements personnels.