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Quel est le système électrique bas-carbone le plus pertinent sur le plan économique ?

Posté le par La rédaction dans Énergie

Le think tank Agora Energiewende vient de publier les résultats d'une étude qui met les pendules à l'heure: un système électrique à base d'éolien et de solaire est 21% meilleur marché qu'un système équivalent à base de nucléaire nouvelle génération.

Le dernier rapport du groupe III du GIEC met en avant trois technologies bas-carbone: les énergies renouvelables, les centrales thermiques fossiles avec séquestration du carbone et enfin le nucléaire.

Ne focaliser que sur le seul critère CO2 est très réducteur et il est préférable, comme le conseille par exemple le département énergie et atmosphère de l’université Stanford, d’adopter une approche environnementale et sanitaire multicritère.

Les ONG environnementales, comme par exemple Greenpeace, le WWF ou les Amis de la Terre sont bien conscientes des limites d’une analyse carbocentrique, raison pour laquelle ils font beaucoup de lobbying concernant le problème environnemental et sanitaire que constitue le nucléaire. Bien entendu sans sous-estimer la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Le nucléaire est au contraire défendu par exemple bec et ongles par l’UFE, lobby des grands producteurs d’électricité français (EDF et GDF-Suez). Il est présenté comme un outil qui serait « indispensable » face au défi climatique. Il est d’ailleurs curieux que l’UFE, qui semble si soucieuse de protection de l’environnement quand celle-ci est compatible avec la logique du tout-nucléaire, fasse complètement l’impasse sur les autres problématiques environnementales et sanitaires incompatibles avec cette logique.

Un pays comme la Pologne, très dépendant du charbon qui lui permet d’échapper au gaz Russe, est de son côté très favorable à la technologie de capture et séquestration du CO2 (CCS, Carbone Capture and Sequestration).

Malgré les limites intrinsèques à une approche monocritère, quelle est la solution la plus pertinente sur le plan purement économique parmi les trois options bas-carbone retenues par le GIEC ? C’est à cette question que répond le dernier rapport que vient de publier le think tank Agora Energiewende, dont l’ancien directeur, Rainer Baake est devenu l’actuel secrétaire d’État à l’énergie du gouvernement fédéral Allemand.

Aller plus loin qu’une simple analyse du coût des différentes technologies et adopter un comparatif de systèmes électriques complets

Agora a comparé les trois options. Nucléaire nouvelle génération et gaz CCS ont le même coût et servent de référence (112 € de 2013 par MWh, selon l’accord britannique Hinckley Point C). Sur la base des tarifs d’achat (FIT) en vigueur actuellement en Allemagne, l’éolien terrestre est 50% meilleur marché que cette référence, et le solaire PV 34%. Le charbon CCS (plus de 126 €/MWh) est l’option la plus coûteuse.  Il s’agit pour Agora d’aller au-delà de ce constat et d’effectuer un comparatif intégrant les outils de flexibilité nécessaires pour une adaptation à la demande variable. D’un côté de la production fluctuante des EnR et de l’autre de la production en ruban du nucléaire.

Un mix électrique à base d’éolien et de solaire est 21% meilleur marché qu’un mix équivalent à base de nucléaire nouvelle génération

Agora a comparé deux mix électriques. Le premier est 50% éolien-solaire et 50% gaz. Le second est 50% nucléaire nouvelle génération et 50% gaz. Il s’agit dans les deux cas de turbines à gaz à cycle combiné. Résultat ? Le premier système, à base d’EnR, est 21% meilleur marché que le second, à base de nucléaire.

Ce résultat est le fruit de deux tendances. En premier lieu de la baisse très rapide des coûts du solaire PV ces dernières années et de la baisse corrélative des tarifs d’achat en Allemagne durant la même période. Ils ont chuté de 80% en 5 ans. En second lieu de la hausse des coûts du nucléaire afin d’atteindre les standards de sécurité exigés par les citoyens. Qui peut remettre en cause le bien-fondé d’une approche visant à ce que le nucléaire soit le moins dangereux possible ?

On peut faire le pari que le coût du nucléaire EPR baissera dans le futur. Mais alors, il faut aussi intégrer le fait que les coûts du solaire PV et de l’éolien vont également baisser. Le kWh éolico-solaire est et restera meilleur marché que le kWh nucléaire de 3ème génération.

Selon la Société Française de l’Energie Nucléaire (SFEN), « pour le CEA, les réacteurs de quatrième génération n’arriveront pas à maturité technique avant 2030 et seuls les réacteurs de génération 3, dont l’EPR, sont disponibles pour les besoins à court terme. » Même si la 4ème génération devrait permettre de résoudre le problème du franchissement du peak uranium 235, rien ne permet d’affirmer aujourd’hui que le kWh de 4ème génération sera meilleur marché que celui de la 3ème.

Des ressources éoliennes et solaires très abondantes, non limitantes

D’un point de vue théorique le potentiel technique du solaire et de l’éolien est très largement suffisant pour répondre intégralement aux demandes électriques Allemandes et Françaises.

Comme démontré dans l’étude « Studie zum Potenzial der Windenergienutzung an Land – Kurzfassung » réalisée par l’Institut Fraunhofer et le BWE, l’association allemande de l’énergie éolienne, 2% de la surface allemande en parc éolien terrestre, surface comprenant les espaces cultivables entre les éoliennes, est suffisante pour répondre aux 65% de la demande électrique totale du pays.

Quelle surface de panneaux solaires faudrait-il pour répondre intégralement à la demande électrique française ? Suite à la diffusion d’un reportage France 2 au contenu gravement erroné (la chaîne s’est ensuite officiellement excusée), Daniel Lincot, Directeur de recherche au CNRS et spécialiste du solaire photovoltaïque a effectué le calcul. Ceci pour le média indépendant ReporTerre fondé par Hervé Kempf, ex-journaliste environnement emblématique du journal Le Monde qui ne travaille plus pour ce grand quotidien suite à une polémique sur le dossier du gaz de schiste.

« La production électrique française s’élève annuellement à environ 550 TWh » rappelle Daniel Lincot. « L’énergie solaire qui arrive en moyenne par mètre carré et par an en France est de 1 à 1,3 MWh. La production électrique annuelle correspond donc à ce que reçoit en France une surface d’environ 500 km2 soit un carré de 25 km de côté » poursuit le scientifique. « Rappelons que la surface de la France est d’environ 550 000 km2. L’énergie solaire correspondant à la production électrique est donc reçue sur environ un millième de la surface du territoire français. Maintenant, si l’on considère des systèmes photovoltaïques présentant un rendement de conversion énergétique de 10%, ce qui est ce qui se fait couramment actuellement, la surface qui doit être mobilisée pour produire la même quantité d’électricité est de 5000 km2 soit un peu moins de 1% de la surface du territoire ! » affirme l’expert.

Une campagne visant à dénigrer les énergies renouvelables

1% de la surface française. Et non pas la totalité de la surface de l’Europe comme l’affirmait le journal de 20H de France 2 en présence d’une personne présentée pourtant comme un « expert énergie indépendant » et qui n’a pas réagit.

Daniel Lincot constate qu’il y a en France « une campagne inimaginable sur la question de l’énergie avec un dénigrement systématique du potentiel des énergies renouvelables. Je suis profondément bouleversé par un tel aveuglement » a confie ce véritable expert des EnR pour qui « un nouveau seuil dans la gravité a été franchi avec la communication de données SCIENTIFIQUEMENT FAUSSES » avec ce fameux 20H de France 2.

L’association Observ’ER, dans sa dernière Newsletter d’avril 2014, fait un constat similaire: « les critiques et commentaires en France sur la transition énergétique allemande sont souvent caricaturaux, quand ils ne sont pas tout simplement mensongers.»

Les atouts du nucléaire nouvelle génération (fleuron technologique national, production en continu, bon bilan carbone, réduction de la dépendance envers les combustibles fossiles importés, consommation d’uranium 235 inférieure à celle des réacteurs antérieurs par unité d’énergie électrique délivrée, faible consommation surfacique par unité de puissance installée) ne seraient-ils pas suffisants pour qu’il faille en venir à propager volontairement des réflexions biaisées ou complètement mensongères à propos des EnR ? Une véritable problématique de démocratie énergétique émerge alors. Est-ce aux citoyens ou aux grandes multinationales, complètement privées ou semi-privées, de décider de l’avenir énergétique d’un pays ?

Etant donné que l’on sait à présent construire des centrales solaires flottantes, s’inquiéter d’un manque éventuel de ressources solaire et éolienne relève en réalité de l’absurde. Dans le contexte post-Fukushima le groupe Kyocera vient d’inaugurer au Japon en novembre 2013 une centrale photovoltaïque offshore d’1,27 kilomètres-carrés, la plus grande du monde.

« Certains argueront encore que 5000 km2, c’est toujours trop » anticipe Daniel Lincot. « Pourtant sait-on que la surface couverte d’infrastructures en France (toitures, routes…) correspond à environ 30 000 km2, soit à peu près 5 fois plus que la surface nécessaire ? » interroge le scientifique.

L’éolien, le solaire, parfaitement complémentaires et déployables en masse très rapidement, ont un brillant avenir devant eux. A moindre coût pour le consommateur.

D’ailleurs, selon le quotidien de l’énergie Enerpresse, « l’Ademe devrait présenter début juin un scénario 100 % ENR en 2050. » 

Par Olivier Daniélo

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