LA FRANCE EN ROUTE VERS 100% D’énergies renouvelables en 2050 ?
En France, l’Industrie est le troisième secteur d’activité en termes de consommation d’énergie (25%), derrière le tertiaire et résidentiel (42%) et les transports (30%). Plusieurs sources d’énergies composent le mix énergétique français : le nucléaire, le pétrole, le gaz naturel, la biomasse, le solaire, chacun ayant une empreinte carbone différente. Les objectifs actuels du gouvernement sont de prendre un réel virage en faveur des énergies renouvelables afin de réduire notre impact sur l’environnement, notamment à travers la Loi pour la Transition énergétique et la Croissance verte.
Rappelons qu’un des grands engagements de DAVRICOURT est de promouvoir une industrie plus durable.
Alors, 100% d’énergies renouvelables en France en 2050, est-ce possible ?
Avant de se projeter sur un tel objectif, il convient de faire un zoom sur les différentes sources d’énergies renouvelables. Il en existe cinq :
- L’énergie solaire : Tous les rayons du soleil sont porteurs d’énergie. Parmi elles, nous en utilisons deux principales. La première est l’énergie solaire thermique, car nous pouvons capter la chaleur du soleil transmise par son rayonnement. La seconde est l’énergie photovoltaïque que nous utilisons de plus en plus. Cette énergie capte le rayonnement solaire afin de produire de l’électricité renouvelable.
- L’énergie éolienne : Le déplacement des masses d’air dans l’atmosphère crée une énergie : le vent. Elle est mécanique et alimente les éoliennes.
- L’énergie hydraulique : L’énergie des déplacements de l’eau, via le mouvement des vagues et des marées est captée par des barrages hydroélectriques, qui fournissent de l’électricité. On parle également d’énergie hydrolienne lorsqu’elle provient des courant sous-marins, d’énergie thermique lorsqu’elle est produite par les différences de températures, et enfin d’énergie osmotique, quand elle est issue du mélange de l’eau de mer à l’eau douce.
- L’énergie par biomasse : Provenant du bois, des biocarburants et des déchets que nous produisons, cette énergie est stockée grâce à la photosynthèse, et elle est renouvelable à une condition : ce qui est brûlé doit être inférieur à ce qui est produit. C’est une source économique, mais très polluante car elle dégage beaucoup de CO2.
- La géothermie : C’est la seule ne dépendant pas du soleil : elle utilise la source d’énergie contenue dans le sol terrestre pour chauffer l’eau thermale ou la transformer en électricité. Cette chaleur provient de la radioactivité que nous trouvons naturellement dans le noyau et la croûte terrestre.
De 5,9% de la consommation en France en 2006, la part des énergies renouvelables a bondi à 23% en 2019 ! Mieux encore, sur le dernier trimestre 2019, on atteignait les 25,1%, soit un quart d’énergies renouvelables dans le mix énergétique !
En première position, on retrouve l’énergie hydraulique qui représente 11.7% de l’électricité consommée en France en 2019, suivi par l’énergie éolienne, avec 7.2%, puis l’énergie solaire (2.5%).
Techniquement, est-ce faisable ?
Techniquement, le premier « problème » est lié au fait que la plupart des énergies renouvelables produisent une seule énergie : l’électricité. Or, elle n’est pas la seule utilisée. En France, elle ne représente que 24% de l’énergie totale consommée, alors que le pétrole émarge à 42%. Utilisé dans certains process industriels, il l’est aussi pour le transport routier ou aérien, et il est aujourd’hui impossible de remplacer cette énergie par de l’électricité.
Le second problème dominant de ces sources d’énergies est qu’elles sont irrégulières, ou plutôt “intermittentes”. Concrètement, pour qu’un panneau photovoltaïque fonctionne, il faut qu’il y ait du soleil. S’il n’y en a pas, le panneau ne produit pas d’électricité. Idem pour l’éolien. Généralement, on admet que l’éolien a la capacité de produire de l’électricité environ 2600 heures par an (30% du temps) et le solaire environ 1200 heures par an (15% du temps), dans un pays avec un climat similaire à la France, ce qui prouve que la nature intermittente des énergies renouvelables exige la présence d’autres sources d’énergies.
Selon un rapport de l’Agence internationale de l’énergie et du Réseau de transport d’électricité, la France pourrait techniquement se passer de l’énergie nucléaire à condition d’investir massivement dans les outils de flexibilité, comme les moyens de stockage et le développement du réseau. En revanche, l’étude ne se prononce pas sur la faisabilité économique, sociétale et environnementale d’un système qui reposerait entièrement sur le solaire et l’éolien.
Le nucléaire, qui représente 70 % de la production électrique nationale, permet à la France d’être le premier exportateur du secteur en Europe. S’en priver, ou en diminuer la part, aurait un impact direct sur le prix de l’énergie dans l’Hexagone (l’un des plus faibles de l’Union européenne), mais également sur la souveraineté énergétique du pays.
Quelles solutions ?
Pour atteindre la généralisation des énergies renouvelables, le stockage d’énergie est la solution dominante considérée. C’est en effet un élément essentiel pour compenser l’intermittence du soleil et du vent. Les scientifiques expliquent que le stockage de l’énergie jouera un rôle essentiel dans la transition. Il s’agira d’une combinaison des technologies de stockage de l’électricité et de la chaleur. En 2050, celles-ci couvriront environ 23% de la demande d’électricité et environ 26% de la demande de chaleur.
Outre le stockage, des outils de prévision sur l’ensemble du réseau actuellement en développement pourraient contribuer à atteindre un réseau fondé sur les énergies renouvelables. Ils permettront de piloter et mieux gérer l’équilibre production/consommation, de mieux dimensionner le parc d’énergies renouvelables, et d’améliorer l’insertion de ces derniers pour faciliter la distribution de l’énergie. Par exemple, Le solaire et l’éolien ont des productions journalières et saisonnières complémentaires : le vent est plus fort la nuit et en hiver, alors que la production de panneau photovoltaïque est à son maximum le jour et en été. Il est donc intéressant d’exploiter cette complémentarité en déployant de manière optimale les deux ressources en utilisant des systèmes de prévision et contrôle.
Par ailleurs, il faut aussi réussir à mieux gérer la demande, en favorisant le report de la consommation vers les périodes de forte production renouvelable. Cette pratique dite du « load-shaping » permet de réduire les écarts entre offre et demande d’énergie.
Les énergies renouvelables prennent une part de plus en plus importante dans le mix énergétique français, et il ne fait pas de doute qu’elles seront majoritaires d’ici quelques années. Au point d’avoir 100% d’énergies renouvelables en 2050 en France ? C’est techniquement faisable, mais d’autres éléments sont à prendre en compte, notamment sur le plan économique, ce qui nous laisse penser qu’il faudra sans doute quelques années supplémentaires pour voir cela se réaliser.
Antonin Michel, Ingénieur d’Affaires
Houssem MAAMOURI, Ingénieur en génie électrique