Le PV permet dès à présent de délivrer un kWh entre 8 et 14 centimes d’euros en Allemagne, ceci en fonction de la taille des centrales (grandes centrales au sol ou petit PV en toiture) et de la localisation géographique de l’installation. Un coût qui reste néanmoins très inférieur au prix de l’électricité pour les particuliers outre-Rhin qui s’élève à 29 centimes le kWh. Le coût moyen du PV à l’échelle du pays est de l’ordre de 11 centimes le kWh, c’est-à-dire égal au « strike price », une forme de tarif d’achat, demandé par EDF en Grande-Bretagne pour le nucléaire EPR. 

Le photovoltaïque sera moins coûteux que le charbon

Le coût du kWh (Levelised Cost of Energy, LOEC) délivré par les centrales fonctionnant au lignite est aujourd’hui de 5 centimes en Allemagne, et de 8 centimes avec le charbon. Le kWh des centrales à gaz combiné peut monter jusqu’à 9.8 centimes. 

La hausse du prix des combustibles fossiles dans les décennies à venir étant inévitable du fait de la hausse de la demande énergétique mondiale, un énorme boulevard s’ouvre pour la croissance des petites unités de production renouvelables décentralisées qui sont fortement désirées par la population allemande globalement très soucieuse des problématiques environnementales et sanitaires. 

Le solaire CSP est et restera plus coûteux que le solaire PV

Selon l’institut Fraunhofer le coût du KWh provenant des centrales solaires à concentration thermodynamique restera relativement élevé dans une décennie et demi. Cette technologie CSP (Concentrated Solar Power), différente du photovoltaïque, est prônée notamment par le think Tank Desertec. Le coût du kWh sera en 2030 compris entre 9 et 11,5 centimes dans l’hypothèse d’une insolation normale directe de 2000 KWh par mètre-carré et par an. C’est-à-dire 2 à 3 fois plus coûteux que le petit solaire PV à cette date mais cependant inférieur au coût actuel du CSP qui est de 14 à 19,5 centimes.

Une opportunité pour l’ensemble des pays qui jouissent d’un bon gisement solaire

Ce qui est valable dans la moitié sud de l’Europe l’est aussi en Australie, au Moyen-Orient, à l’ouest des USA, en Afrique et en Amérique latine affirment les experts de l’institut Fraunhofer.  

Alors que le charbon attire aujourd’hui fortement les pays dits « du sud » du fait de son attractivité économique, l’émergence d’un solaire PV de plus en plus bon marché offre un formidable espoir dans la perspective d’une libération progressive de l’humanité de sa dépendance envers les énergies sales sans compromette son développement économique. 

La perspective d’un coût aussi bas du photovoltaïque permet d’envisager une réduction progressive des émissions de gaz à effet de serre, uniquement en laissant faire le marché. Et ceci même si les différents pays du monde ne parvenaient pas à se mettre d’accord sur des objectifs contraignants des volumes d’émissions, ce qui a été le cas lors de tous les sommets internationaux sur le climat jusqu’à présent. 

La France parviendra-t-elle à rattraper son retard ?

Même si le projet souhaité par François Hollande se réalisait, projet d’alliance franco-allemande pour construire une grande usine de production de matériel photovoltaïque, nul ne peut prévoir si cela sera suffisant pour devenir compétitif face à la très puissante industrie chinoise. Il était dans tous les cas grands temps de réagir car le marché qui s’ouvre aux gagnants de cette course est colossal.

Selon une étude prospective du groupe pétrolier Shell, le solaire photovoltaïque sera la 4ème source d’énergie primaire du monde en 2040, derrière le charbon le pétrole et le gaz mais devant l’éolien, l’hydraulique, les agrocarburants, la gazification de la biomasse, la valorisation des déchets, la géothermie et le nucléaire. Et il deviendra la première source d’énergie en 2100.

Par Olivier Danielo

• Télécharger l’étude du Fraunhofer Institute : http://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/veroeffentlichungen-pdf-dateien-en/studien-und-konzeptpapiere/study-levelized-cost-of-electricity-renewable-energies.pdf

La loi EEG avait été conçue par Hermann Scheer, député et prix Nobel alternatif pour son action en faveur des énergies renouvelables, à une époque où la part des ENR dans le mix électrique allemand était nulle. Des tarifs d’achats généreux avaient été accordés aux filières ENR débutantes, ce qui a permis leur émergence. D’abord en Allemagne, puis, grâce à la baisse des coûts de production engendrés, dans le monde entier.

Le pari a été réussi : en 2013 les ENR ont pesé 23% du mix électrique de l’Allemagne, ce qui est remarquable pour ce grand pays qui est la première puissance industrielle de l’Europe. « L’EEG ne va pas être réformée parce qu’elle a échoué, mais au contraire car elle a été un énorme succès » déclare le Ministère de l’économie et de l’énergie (BMWI) sur son site officiel.

Les tarifs d’achats des ENR, financés par les consommateurs par l’intermédiaire de leur facture d’électricité, sont aujourd’hui en moyenne, toutes filières confondues, de 17 centimes le kWh. D’une situation de niche, les ENR constituent à présent une composante majeure du mix électrique allemand. D’où la nécessité de revoir la Loi pour poursuivre la transition énergétique tout en veillant à une optimisation de son coût. L’objectif est de parvenir à un niveau d’ENR de 40-45% en 2025 et de 55-60% en 2035, ceci sans augmenter la facture des consommateurs. Compte-tenu de ce poids croissant des ENR dans le mix électrique, la note des consommateurs grimpe. Le gouvernement souhaite stopper la hausse de cette surcharge tout en poursuivant l’« EnergieWende », la transition énergétique allemande. Et c’est possible.

Comment ? En focalisant sur les filières qui ont vraiment du sens sur le plan économique : l’éolien terrestre et le photovoltaïque. Et en révisant à la baisse les dispositifs de soutien de l’éolien maritime et du biogaz. Pour Rainer Baake, il convient de « garantir que la transition énergétique soit un succès non seulement sur le plan écologique mais aussi économique ».

Vers un tarif d’achat unique à 9 centimes le kWh pour toutes les filières ENR

Dès 2015 l’objectif de l’EEG 2.0 est de faire baisser le niveau moyen des feed-in tarifs à 12 centimes. Quelques années plus tard, un tarif unique sera appliqué pour toutes les filières ENR : il sera de 9 centimes, ce qui sera inférieur au tarif d’achat du nouveau nucléaire EPR, 10,9 centimes le KWh, en Grande-Bretagne.

A partir de 2015 l’éolien terrestre sera acheté 9 centimes le kWh, le solaire PV 11 centimes, la biomasse 15 centimes et l’éolien offshore 18 centimes. Pourront bénéficier chaque année de cette rémunération 2500 MW d’éolien terrestre (équivalents à une production d’environ 4 TWh/an), 2500 MW de solaire photovoltaïque (environ 2,5 TWh/an) et 100 MW de biomasse (environ 0,5 TWh/an).

Pour l’éolien offshore, particulièrement coûteux, l’objectif initial de 10 GW pour 2020 a été ramené à 6,5 GW. Les Lands du nord de l’Allemagne, qui sont directement concernés par l’éolien offshore, s’opposent à cette réduction. Le gouvernement cherche un compromis mais il est clair que la logique de la rationalité économique n’est pas favorable à cette filière.

La réforme EEG 2.0 est indispensable pour que la transition énergétique allemande soit un succès. Soutenir de manière trop généreuse des filières coûteuses conduirait à une surcharge trop importante. Le risque serait alors un découragement des citoyens et ainsi une érosion de leur soutien qui reste cependant à ce jour très fort.

Le coût du solaire PV en forte baisse : le monde peut dire merci aux allemands

En Allemagne, le tarif du kWh électrique réseau est aujourd’hui entre 12 à 25 centimes hors taxes, et de 24 à 40 centimes TTC selon le volume de consommation. Le tarif d’achat réglementé du kWh PV était en 2013 de 10,25 à 14,80 centimes selon la taille des installations, et il suit étroitement le prix de revient. La parité réseau a donc été franchie. L’autoconsommation, qui permet d’éviter d’acheter l’électricité du réseau, est donc très avantageuse.

Il y a 10 ans les tarifs d’achat du PV s’élevaient entre 45 et 58 centimes, soit bien supérieurs à aujourd’hui. C’est grâce à cette politique de soutien volontariste qu’une importante industrie du PV a pu se mettre en place en Allemagne, puis en Chine, et permettre une baisse massive des coûts. C’est le monde entier qui, grâce à la politique énergétique allemande, va à présent bénéficier de panneaux solaires bon marché.

Ce fort soutien initial en faveur du solaire continuera de peser sur la facture des consommateurs allemands pendant 20 ans. Autrement dit les parcs solaires installées en l’an 2000 ne bénéficieront plus de tarif d’achat en 2020 et à partir de cette date ils produiront de l’électricité pour un prix de revient proche de zéro.

Une surcharge ENR qui va se stabiliser

La surcharge ENR sur la facture des consommateurs allemands est de 5,3 centimes par kWh en 2013. Le gouvernement souhaite qu’elle ne dépasse pas 6 centimes dans les années à venir.

Une analyse détaillée de cette surcharge est très instructive. Les tarifs d’achat proprement dits représentent 2,3 centimes. 0.2 centime pour l’éolien (première des ENR allemandes en volume de production), 0.6 pour la biomasse, 1.4 pour le solaire PV. C’est donc le solaire qui pèse le plus lourd. L’Allemagne a choisi de miser massivement sur cette future poule aux oeufs d’or dans l’intérêt général étant donné que cette filière a un énorme potentiel pour le monde entier. Cet effort s’inscrit dans une dimension éthique.

Sur le reste de la surcharge  0.8 centime correspond à la baisse du prix de l’électricité sur le marché. Ceci du fait notamment de la compétition solaire / gaz. La baisse se répercute sur la facture du consommateur compte-tenu du mode de calcul de la surcharge basé sur le différentiel entre le tarif d’achat et le prix du marché. La fermeture d’une partie des centrales au gaz devrait conduire peu à peu à une évaporation de cet effet de surcapacités.

Enfin 1,2 centime de la surcharge correspond à ce que payent les particuliers du fait de l’exemption dont bénéficient les industriels. Elle est considérée comme anormale par une large majorité d’allemands et qui fait l’objet d’un conflit avec la Commission européenne.  Certes, comme le souligne Amory Lovins du Rocky Mountain Institute (Colorado), la baisse du prix de l’électricité sur le marché grâce aux ENR est positive pour l’activité industrielle allemande ainsi que pour les exportations d’électricité. Néanmoins une meilleure équité dans la répartition de la surcharge rendrait la transition énergétique moins onéreuse pour les citoyens allemands et serait alors perçue comme plus juste.

Décentralisation

84% des allemands veulent passer à une électricité 100% ENR le plus rapidement possible selon un sondage de septembre 2013. Mais les 4 plus grands groupes de l’énergie en Allemagne (ces « Große 4 » sont équivalents à EDF) ont très peu investi dans le solaire PV : seulement 0.2% du total du parc PV installé fin 2010. Ce sont les particuliers (39,3%), les agriculteurs (21,2%), les fonds et les banques (8,1%), les porteurs de projets (8,3%) et les commerçants (19,2%) qui ont le plus investi. Comme le soulignent dans un rapport du 12 septembre 2013 les experts de l’Institut Fraunhofer (point 8, page 31), « le solaire PV menace le business-model des 4 gros ».

La transition énergétique allemande est une lutte citoyenne pour l’émancipation vis-à-vis des grands groupes en situation de monopole. Le pays s’est fixé comme objectif 1/3 d’ENR en 2020, 1/2 en 2030, 2/3 en 2040 et 4/5 en 2050.  Le système fédéral en place en Allemagne accorde une forte autonomie aux régions.

La culture allemande a permis l’émergence de cette dynamique d’autonomisation énergétique, dynamique qui est en revanche complètement étouffée en France comme en témoigne Marc Théry de la Communauté de communes du Mené au nord de la Bretagne. Selon l’Agence Fédérale Allemande des Réseaux, 32,4 GW de modules PV étaient installés fin 2012, répartis sur 1,3 million de centrales solaires dans toute l’Allemagne. La production électrique devient ainsi chaque année de plus en plus décentralisée.

Par Olivier Danielo

C’est 3,1 point de mieux qu’en 2012. L’année 2013 a pourtant été peu ventée au Danemark comparativement aux années antérieures. Ce chiffre danois est en fort contraste avec le niveau de l’éolien en France durant la même année: 2,9%.

Quand le vent alimente intégralement tout un pays

La part de l’éolien dans le mix électrique danois est même montée à 54% durant les 30 jours du mois de décembre 2013, et à 68,5% durant les 7 jours de la semaine 52, en période de Noël où l’activité industrielle tournait au ralentit.

Le 21 décembre (c’est-à-dire durant 24 heures continues), le niveau symbolique des 100% a été dépassé: toute l’électricité du pays provenait ce jour là du vent, et les 2% excédentaires ont été exportés vers les voisins, en particulier la Norvège qui peut stocker l’énergie en excès dans ses lacs de montagne. Le 1er décembre, entre 4 et 5 heures du matin (c’est-à-dire pendant une heure), l’éolien a même pesé 135,8%, record du pays. Et du monde.

Le Royaume de la Petite Sirène a consommé 33,5 TWh d’électricité en 2013, ce qui correspond à une puissance appelée moyenne  de 3800 MW. La puissance éolienne installée totale fin 2013 était de 4792 MW. Contre 4166 MW fin 2012. Soit une augmentation nette de 626 MW en un an.

Le Danemark, pays de 5,6 millions d’habitants, a ainsi installé en 2013 autant de puissance éolienne que la France (630 MW en 2013 selon le bilan RTE), un pays pourtant presque 13 fois plus grand et bénéficiant de plusieurs régimes de vent. Et le Danemark  un pays plus densément peuplé que la France.

Le rapport puissance éolienne installée / puissance électrique moyenne appelée par les consommateurs  est au Danemark de 1,26, ce qui constitue un record mondial.  Il est de 0.13 en France, où la puissance appelée moyenne en 2013 a été de 62 GW et où 8140 MW de puissance éolienne étaient installés fin 2013.

Une symbiose hydro-éolienne, clé de la réussite technique

Le pays d’Andersen s’est fixé un objectif clair : 100% de renouvelable à horizon 2050. Le niveau de 50% d’éolien pourrait être atteint dès 2020, conformément aux objectifs nationaux.

Le Danemark a mis en place un système de symbiose très intelligent avec ses voisins scandinaves riches en réservoirs hydrauliques. Quand le niveau de production éolienne est faible, la Norvège augmente la production de ses centrales-lacs. A l’inverse quand le niveau éolien est fort, alors la Norvège coupe une partie de ses centrales-lacs. Les systèmes de lacs seront optimisés dans le futur en y ajoutant une composante de pompage.

La Grande-Bretagne et l’Allemagne vont être connectées par câble HVDC sous-marin (courant continu haute tension) à la Norvège. Les Pays-bas le sont dès à présent.

La France,  si elle décidait de faire monter son niveau d’ENR variables à plus de 25%, a également la possibilité de devenir reliée à la Norvège et bénéficier de cette grande batterie bleue.  Le total de l’éolien et du solaire est de seulement 3% aujourd’hui dans l’hexagone, ce qui est tout à fait gérable par les outils de flexibilité déjà en place.

Danemark versus Royaume-Uni, le match européen

Martin Lidegaard, le Ministre danois du climat et de l’énergie estime que les ambitions de l’UE en matière d’ENR sont insuffisantes. Il déplore que l’objectif fixant à 27 % le pourcentage d’énergie issue de ressources renouvelables à l’horizon 2030 ne soit contraignant qu’au niveau européen, et pas au niveau des états individuels. Martin Ledegaard estime que le Royaume-Uni de David Cameron a joué un rôle particulièrement néfaste en la matière. « Le débat est houleux » a déclaré Martin Lidegaard à Euractiv le 28 janvier 2014.

David Cameron a accepté un tarif d’achat de 10,9 centime par kWh nucléaire EPR, c’est-à-dire supérieur au coût de l’éolien terrestre qui est d’ailleurs particulièrement bas sur l’île britannique compte-tenu de la qualité du gisement éolien. Cette décision a suscité de vives réactions Outre-Manche, y compris de la part d’intellectuels d’ordinaire favorables au nucléaire. La commission européenne « doute que l’aide puisse être déclarée compatible » avec les règles européennes. Le Danemark a de son côté fait le choix de ne pas développer cette forme d’énergie non renouvelable.

Par Olivier Danielo

Pour le solaire photovoltaïque la situation n’est guère plus reluisante car selon RTE « en moyenne sur l’année 2013, le parc photovoltaïque couvre 1,0% de la consommation d’électricité, contre 0,8% en 2012 ».

En 2013 l’éolien et le solaire représentaient respectivement 2,9% et 0,8% de la production électrique, qui est légèrement différente de la consommation intérieure, contre 2,8% et 0,7% en 2012. La part du couple éolien-solaire n’a donc progressé que de 0.2 point en un an, contre par exemple un bond de 3.1 point au Danemark qui a produit 33.2% de son électricité grâce à l’énergie du vent en 2013.

Parallèlement la production électrique des centrales au charbon a été en France de 19,8 TWh en 2013, ce qui correspond à une hausse de +14% par rapport à 2012. La part du gaz a été de 19.5 TWh, soit une baisse de 18.9%. 

Le charbon monte et le gaz diminue symétriquement, en France comme en Allemagne. Le prix du gaz, indexé au prix du pétrole, est de plus en plus cher en Europe et le charbon est au contraire bon marché. Le boom du gaz de schiste a fait considérablement baisser le prix du gaz sur le marché américain et a conduit à maintenir des prix bas pour le charbon, qui est exporté. Ces prix bas suscitent un intérêt d’EDF qui étudie des projets dans le secteur du charbon et du lignite en Pologne, en Serbie et en Croatie.

Le président François Hollande souhaite construire un « airbus du solaire » en Europe. L’objectif affiché est de tenter de concurrencer les producteurs chinois sur le marché mondial du photovoltaïque.

Par Olivier Danielo

Malgré les progrès inattendus des Etats-Unis dans ce domaine, affichant une baisse des émissions de 0,2 milliard de tonnes entre 2011 et 2012,  parce que les gaz de schistes, moins polluants et moins onéreux à mettre en œuvre que le charbon, se sont tout récemment imposés dans les centrales électriques américaines, ces émissions mondiales publiées pour 2012 à 34,5 milliards de tonnes, vont atteindre ou dépasser en 2013 les 35 milliards de tonnes de CO2 (voir figure 1).

C’est ce que montre la publication du ministère de l’environnement néerlandais (pbl.nl) qui tient à jour ces statistiques, avec on ne sait  quelle marge d’incertitude.

Ces milliards de tonnes de CO2 annuelles, dont il semblerait que la moitié d’entre-elles soit absorbée par les sols, les eaux, les plantes et les diatomées, participent à la croissance continue de la teneur moyenne annuelle en CO2 de notre atmosphère. Ce paramètre, mesuré sur l’île du Pacifique de Mauna Loa depuis 1958 (NOAA) serait, selon la science en vigueur un déterminant du premier ordre pour expliquer le réchauffement climatique en cours de la planète, bien qu’il soit complexe et controversé de quantifier cet effet par des mesures fiables, dépourvues de biais, sur plusieurs décennies qui est l’unité de temps en vigueur pour ces phénomènes complexes.

Le paramètre global indirect le mieux mesuré et le plus probant semble être, à mon avis et pour l’instant, le niveau moyen des océans mesuré par satellites et dont l’augmentation est liée à la dilatation des eaux et à l’apport de la fonte des glaciers et des calottes polaires. Une autre source de mesure du réchauffement en vigueur me semble digne d’intérêt : c’est la mesure par satellite des températures de la basse troposphère publiée tous les mois depuis 1978 par l’Université d’Alabama (uah) qui avance pour le mois de Septembre 2013, un réchauffement atmosphérique mondial de 0,19°C par rapport à une moyenne des 30 dernières années dont 0,16°C pour l’hémisphère nord (uah Nov.). La tendance longue de ces mesures depuis Novembre 1978 affiche un réchauffement moyen de 0,14°C par décennie. Ces modestes valeurs atmosphériques confirment le rôle déterminant des glaces et des océans dans la capture des phénomènes de réchauffement de la planète.

Ces 35 milliards de tonnes annuels de CO2 largués dans l’azur, peuvent être répartis géographiquement par origines en deux grandes parts : 18 milliards de tonnes, en croissance quadratique, pour l’Asie et 17 milliards de tonnes, en légère décroissance, pour le reste du monde, hors Asie (figure 1).

Alors, compte tenu de ces résultats pour le moins décevants en termes de décroissance rêvée des émissions de CO2 anthropiques, ne serait-il pas plus sage aujourd’hui de négocier avec les grands pays asiatiques un objectif réaliste de  moindre croissance de leurs émissions, dans le but d’arriver à une stabilisation des flux annuels mondiaux de dioxyde de carbone vers une valeur inférieure ou égale aux 40 milliards de tonnes en vue à l’horizon 2020.

Ce serait à la fois un progrès et un vrai défi pour de nombreux pays asiatiques dont la Chine qui dispose dès à présent d’un large réseau routier (troisième mondial après les Etats-Unis et l’Inde et qui dès 2030 disposera du premier réseau routier mondial, affirme l’OPEP dans son World Oil Outlook 2013, page 84) sur lequel des millions de Chinois aisés et urbains voudront se déplacer dans leur véhicule personnel.

Après la révolution industrielle chinoise en cours, il faut imaginer l’émergence d’une révolution des transports individuels dans ce grand pays, à la recherche de paix sociale et d’harmonie qui devraient rappeler l’American Way of Life, en version chinoise. La montée des cours du pétrole prévisible accompagnant cette formidable transition asiatique à venir devrait participer à la modération des émissions de gaz carbonique. Seuls les prix croissants des ressources énergétiques carbonées pourront enfin maîtriser les flux mondiaux d’émissions de gaz carbonique à la baisse.

De toute évidence, ce ne sont pas les réductions des émissions de CO2 de la France qui pèse aujourd’hui 1,1% du total des émissions anthropiques mondiales de CO2 (figure 1) qui résoudront concrètement le problème.

Figure 1 : émissions annuelles de dioxyde de carbone par grandes régions et pour la France exemplaire dans ce domaine (Source: ministère néerlandais de l’environnement)

Par Raymond Bonaterre