Electricité : les quatre contraintes du scénario 100 % énergies renouvelables – Les Échos

Publié le 27 janv. 2021 à 12:00

La France peut-elle se passer de nucléaire pour produire de l’électricité ? Telle est la question que pose le rapport publié mercredi par l’Agence internationale de l’énergie (AIE) et Réseau de transport d’électricité (RTE), pudiquement intitulé « Conditions et prérequis en matière de faisabilité technique pour un système électrique avec une forte proportion d’énergies renouvelables à l’horizon 2050 ».

A cette question, les deux organisations répondent qu’une production d’électricité basée presque entièrement sur les énergies renouvelables est techniquement possible, à certaines conditions.

· Pourquoi la question se pose-t-elle maintenant ?

Pour l’instant, la France dépend très largement de l’énergie nucléaire pour sa production d’électricité. En 2019, 70 % de l’électricité produite dans l’Hexagone était d’origine nucléaire. Mais la majeure partie des centrales nucléaires françaises ont été mises en service à la fin des années soixante-dix et pendant les années quatre-vingt. Ces centrales avaient été conçues pour fonctionner quarante ans. Elles approchent donc de leur date limite, même s’il est possible de prolonger leur durée de vie, dans une certaine mesure, après inspection et travaux de rénovation.

Le gouvernement devra donc bientôt prendre la décision de construire de nouvelles centrales nucléaires, ou bien de miser sur les énergies renouvelables, ce qui nécessiterait d’adapter le réseau électrique. Cette décision ne sera pas prise « avant la fin 2022 – donc avant le prochain quinquennat », avait déclaré l’année dernière l’ancienne ministre de la Transition écologique Elisabeth Borne. L’étude commandée à RTE et à l’AIE doit permettre au gouvernement de prendre cette décision difficile en connaissance de cause.

· A quelles conditions peut-on miser sur les énergies renouvelables ?

En 2019, les énergies renouvelables assuraient déjà 22 % de la consommation d’électricité en France, selon des données officielles. Les barrages hydroélectriques, dont la production est plus régulière que celle des éoliennes ou des panneaux photovoltaïques, en représentent la moitié à eux seuls. Leur capacité de développement est cependant limitée ; tous les scénarios misant sur les énergies renouvelables passent donc par un développement des énergies éolienne et solaire, qui présentent des défis particuliers.

1) Selon le rapport de l’AIE et de RTE, quatre conditions sont nécessaires pour espérer atteindre un mix électrique 100 % renouvelable. Il s’agit tout d’abord de maintenir la stabilité du système électrique, qui repose pour l’instant sur « les rotors des alternateurs des centrales électriques conventionnelles qui tournent ensemble de manière synchronisée, à la même fréquence ». Ce n’est pas le cas des champs d’éoliennes ou des centrales solaires.

Mais « il existe un consensus scientifique sur l’existence de solutions technologiques permettant de maintenir la stabilité du système électrique sans production conventionnelle », c’est-à-dire nucléaire ou fossile, souligne l’AIE et RTE. Ces solutions techniques se trouvent « à différents stades de maturité », selon le rapport. Certaines sont déjà déployées, tandis que d’autres « en sont au stade de la recherche et du développement ».

2) Deuxième condition indispensable à l’essor des renouvelables, la sécurité d’alimentation en électricité est un argument souvent mis en avant par les défenseurs du nucléaire. La production d’électricité par une éolienne ou une centrale photovoltaïque dépend en effet des conditions météorologiques. Cependant, la capacité d’un système reposant majoritairement sur les énergies renouvelables « peut être garantie […] si les sources de flexibilité sont développées de manière importante », concluent les experts de l’AIE et de RTE.

Ces sources de flexibilité sont « le pilotage de la demande, le stockage à grande échelle, les centrales de pointe » et « des réseaux de transport d’interconnexion transfrontalière bien développés », énumèrent-ils. Elles reposent sur des technologies plus ou moins avancées, aux coûts variables. Certaines d’entre elles sont pour l’instant inexploitées, comme la capacité de charge et de décharge des voitures électriques, mais elles pourraient jouer un rôle décisif dans une dizaine d’années.

3) Une part plus élevée d’énergies éoliennes et photovoltaïques nécessite également d’augmenter la capacité des réserves opérationnelles, qui permettent d’équilibrer le réseau si la production d’électricité chute brutalement ou si la consommation décolle. Cette évolution, nécessaire, pourrait néanmoins être limitée à condition qu’on parvienne à mieux prévoir la production photovoltaïque notamment.

4) Enfin, un scénario faisant la part belle aux énergies renouvelables nécessiterait de développer encore davantage les réseaux électriques, notamment au niveau européen. « Si le réseau est convenablement adapté, le système [sera] plus résistant à la perte d’un seul élément important comme une liaison électrique ou un groupe de production », note le rapport. Comme pour les autres sources de flexibilité, il sera surtout nécessaire de renforcer les réseaux « au-delà de 2030 ».

· Quelles sont les options sur la table ?

Le rapport de l’AIE et de RTE envisage huit scénarios possibles pour l’année 2050. Dans trois d’entre eux, les énergies renouvelables assurent la majeure partie de la production d’électricité, tandis que le nucléaire joue un rôle marginal. Un scénario envisage que l’intégralité de la production d’électricité provienne des énergies renouvelables. Et un seul scénario prévoit que la part de l’énergie nucléaire reste stable après 2035, à 50 % du mix électrique, tandis que deux autres parient sur une part réduite de cette source d’énergie.

Le scénario où le nucléaire conserve une place stable après 2035 nécessiterait un « programme très volontariste de renouvellement du parc nucléaire » qui serait « poussé à ses limites », souligne le rapport. Il faudrait lancer le programme de nouveau nucléaire dès les années 2020 et « préparer la filiale nucléaire à la mise en service de réacteurs selon un rythme qui n’a pas été atteint depuis le début des années 1990 ».

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