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05/05/2012

Energies renouvelables électriques en France

L’électricité est devenue indispensable dans notre quotidien : machines soulageant le travail pénible (électro-ménager ou bricolage), éclairage, électronique, audiovisuel.

Nous nous permettons même d’en consacrer l’essentiel à des usages thermiques auxquels peuvent pourtant se substituer de nombreuses autres sources d’énergie.

C’est en réduisant le chauffage à l’électricité et les cumulus électriques chauffant l’eau chaude sanitaire que l’on pourra se passer de nombreuses centrales nucléaires.

En allant vers la suppression de cet usage, il serait possible d’économiser plus de 80 % de la consommation électrique dans les secteurs résidentiels et tertiaires.

En revanche, pour les usages nobles, cités en tête, l’électricité est irremplaçable : elle proviendra à l’avenir soit des centrales nucléaires, soit des énergies renouvelables électriques qui vont être passées en revue dans la présente note.

A ce jour, environ 15 % de l’énergie électrique consommée en France est d’origine renouvelable, essentiellement du fait des usines hydro-électriques dont la production n’est pas extensible et fluctue en fonction de la pluviométrie en zone de montagne.

Le Grenelle de l’environnement prévoit d’atteindre 22 % en 2020, pour respecter les engagements européens de lutte contre l’émission des gaz à effet de serre.

L’éolien, le photovoltaïque, la biomasse solide, le biogaz, la géothermie, l’hydrolien et l’hydraulique terrestre, déjà à maturité, sont l’avenir de l’électricité.

Le France est un des pays européens le plus ensoleillé, le plus venté, le plus agricole (biomasse) et le plus forestier (bois), ce qui donne à notre pays un avantage concurrentiel décisif dans la course aux énergies propres.

Qu’en est-il du bilan du développement des énergies électriques renouvelables en France ?

Observ’ER vient d’éditer un excellent rapport (« Le baromètre 2011 des énergies renouvelables électriques en France ») traitant du sujet, avec des statistiques datant de mi-juin 2011.

L’hydro-électricité

La « houille blanche » représentait plus de 50 % de la production de l’électricité en France dans les années 60 !

C’est bien la politique du tout électrique dans le résidentiel qui a fait baissé cette proportion aujourd’hui aux alentours, bon an mal an, de 12 %.

La puissance hydro-électrique reliée au réseau était égale à 25.717 MW fin 2010.

La production a atteint 67.542 GWH en 2010.

D’ici fin 2020, l’objectif est de faire croître la puissance installée de 3.000 MW.

Cela signifie que 90 % des objectifs sont déjà atteints et les équipements largement existants. 3/4 de la production d’électricité hydraulique vient des massifs montagneux : elle dépend donc largement de la pluviométrie et des chutes de neige sur ces derniers.

Pour 1/3, la production vient de barrages (stockage long intra, voire inter annuel), ensuite du turbinage au fil de l’eau (pas de stockage), d’éclusées (stockage court) et enfin de stations de transfert par pompage (transvasement de l’eau entre deux retenues à des altitudes différentes) qui permettent de stocker de l’eau en altitude en consommant de l’électricité en heures creuses et de la restituer par turbinage en heures de pointe.

D’une manière générale, l’intérêt de l’hydro-électricité est d’être mobilisable en quelques minutes : cette flexibilité est de nature à permettre de couvrir les pics de consommation.

Le Languedoc-Roussillon est équipé d’une puissance hydro-électrique de 730 MW (3 % du national) et a produit 2.349 GWh (9 % du national) en 2010.

Les 3.000 MW de nouvelle puissance d’ici 2020 sont à rechercher dans la rénovation des sites existants, notamment en renouvelant des turbines ou en en ajoutant.

Concernant les nouveaux sites, souvent très impactant en terme d’occupation de l’espace, une étude a démontré qu’ils se trouvaient essentiellement en Rhône-Alpes, Provence-Alpes-Côte d’Azur et Languedoc-Roussillon (7.278 MW de potentiel recensé).

Les tarifs de rachat de cette électricité hydraulique sont bas : 6,07 cts d’€/kWh plus une prime de 0,5 ou 2,5 pour les petites installations et une prime pour la régularité de la production.

L’éolien

Avec une puissance installée de 6.253 MW fin juin 2011, l’éolien a produit en France 9.988 GWh en 2010 (les éoliennes tournent donc à plein régime l’équivalent de 1.600 heures par an ou encore 4,4 heures par jour).

L’éolien couvrait déjà sur les années 2010-2011 des besoins électriques compris entre 4 et 11 millions de logements, en fonction des saisons (consommation électrique de référence, hors chauffage, d’un ménage français moyen, prise égale à 3.000 kWh/an).

Les objectifs de puissance installée fin 2012 se montent à 11.500 MW et ceux de 2020 à 25.000 MW (dont 6.000 MW en mer) : les 3/4 des efforts restent à faire.

L’objectif de puissance est donc d’égaler ou presque celle de l’hydro-électricité ce qui permettrait d’atteindre plus de la moitié de la production de cette dernière (40.000 GWh contre 75.000 GWh annuels).

La production éolienne est restée confidentielle jusqu’en 2005 avant de prendre son envol entre 2006 et 2010, avec en moyenne 900 MW installés tous les ans.

Toutefois, l’année 2011 a connu un sévère coup de frein sur les investissements.

La France n’en demeure pas moins relativement bien placée, avec une 3ème place en Europe.

En Languedoc-Roussillon, la puissance éolienne installée a atteint 450 MW fin juin 2011 (soit 7 % de la France) et la production 1.201 GWh en 2010 (soit 12 % de la France).

Les parcs éoliens de notre région sont donc beaucoup plus productifs que la moyenne française.

En Languedoc-Roussillon, les Zones de développement de l’éolien (ZDE) prévoient + 25 % sur l’existant dans les années à venir ce qui laissera notre région à un modeste 6ème rang national, d’autant que notre côte n’a pas été retenue pour un grand projet d’implantation éoliennes en mer.

Une nouvelle génération d’éolienne flottante pourrait solution la profondeur des fonds marins, hors de vue de la côte, en Méditerranée.

Le photovoltaïque

Fin juin 2011, la puissance électrique issue du photovoltaïque raccordée au réseau atteignait 1.679 MWc, dont 768 installés en 2010, c’est dire la croissance du secteur et sa nouveauté aussi.

La production s’est montée en 2010 à 656 GWh (soit moins de 7 % de l’éolien !).

L’objectif 2020 est d’atteindre en France 5.400 MWc de puissance installée (nous sommes donc à 1/3 seulement des efforts à faire).

La France est 5ème en Europe mais, fin 2010, notre pays possède un gros retard sur l’Italie (3.478 MWc), l’Espagne (3.808 MWc) et surtout l’Allemagne (17.370 MWc !, soit 10 fois plus de puissance installée qu’en France !!!).

Le Languedoc-Roussillon, avec une puissance de 156 MWc (9,3 % de la France) et une production de 76,4 GWh (11,6 % de la France, soit un avantage concurrentiel de + 25 % sur la moyenne nationale) est la deuxième région française, derrière PACA.

Autant le photovoltaïque a pris un bel et très remarqué envol dans les années 2005-2010 grâce au Grenelle de l’environnement et à une politique volontariste, autant le revirement du Gouvernement Fillon a donné un coup d’arrêt brutal aux investissements des Français.

Le crédit d’impôt a ainsi été abaissé de 50 % à 25 % en 2010.

Pire, les tarifs ont subi 3 baisses successives, dont 12 % mi-2010 et 20 % en 2011.

Une grille complexe de tarifs est appliquée mais les baisses vont globalement de 30 % environ pour les particuliers à 36 % pour les autres installations.

Dorénavant, pour les grosses puissances, l’Etat lance des appels d’offres et les investisseurs proposant les plus bas prix de rachat par EDF sont retenus et les autres rejetés.

Le tarif le plus élevé concerne le résidentiel de petite puissance (inférieure à 9 kWc) avec intégration architecturale dans le bâti (40,63 cts d’€/kWh, après une baisse cumulée de 30 % environ) et le plus faible, les grandes toitures ou les centrales au sol (12 cts d’€/kWh seulement, après une baisse cumulée de 60 % environ).

Du fait de la systématisation des appels d’offres et des tarifs révisables tous les trimestres, les professionnels du photovoltaïque ont perdu toute visibilité à moyen terme.

L’allongement de l’aboutissement des projets – il faut entre 39 et 220 semaines entre le début d’un projet et la vente des premiers kWh – résultent de contraintes administratives croissantes ces derniers temps.

Avec la baisse des tarifs, tout a contribué à refroidir le marché du photovoltaïque en 2011 : ce dernier a ainsi vécu un atterrissage sévère, avec des entreprises fortement malmenées dont certaines ont dû déposer le bilan.

Biomasse solide

Elle est issue des ressources forestières, des déchets de papeterie et de bois en général, de la paille, etc.

Elle nécessite une grosse logistique pour l’approvisionnement.

Elle se valorise dans des unités de cogénération produisant certes de la chaleur mais aussi de l’électricité.

A Mende, une centrale de 75 MW de bois énergie a été créée, concentrant une partie de la ressource en pins noirs de la Lozère, département extrêmement forestier.

La puissance installée a atteint 191 MW en France et la production 1.360 GWh, en 2010.

En réalité, le potentiel français est énorme et quasiment pas exploité à ce jour !!!

En Languedoc-Roussillon, comme dans d’autres régions, se met en place petit à petit une filière bois-énergie, pleine d’avenir.

Une étude a démontré que le bois exploitable facilement en Languedoc-Roussillon (et en évitant le bois valorisable en bois d’œuvre ou en pâte à papier) suffirait à chauffer toutes les habitations de la région, si ces dernières étaient isolées au standard Bâtiment Basse Consommation !

Une partie pourrait donc servir à produire de l’électricité si l’on continuait à utiliser encore du gaz naturel pour le chauffage.

Les tarifs de rachat de l’électricité issue de la biomasse solide sont de l’ordre de 12 à 15 cts d’€/KWh.

Comme pour le photovoltaïque, l’Etat n’encourage pas le développement de la filière biomasse solide, avec des appels d’offres successifs aux règles instables et avec des candidatures instruites sur des durées trop longues.

L’importance stratégique de la filière biomasse solide réside dans sa capacité à créer de l’emploi localement, sans délocalisation possible.

Filière biogaz

La méthanisation des parties fermentescibles des ordures ménagères, des boues de station d’épuration, des déchets des industries agro-alimentaire, chimique ou papetière, de lisiers et d’effluents d’élevage, produit du biogaz.

Ce dernier, via des centrales de cogénération, fournit chaleur et électricité.

Le biogaz peut être aussi récupéré grâce à des drains installés dans d’anciennes déchargse, comme celle du Thôt à Montpellier.

191 MW de puissance installée en France fin juin 2011 et production de 1.005 GWh en 2010 (+ 30 % sur 2010).

Ces 1.005 GWh sont à comparer aux 2.079 GWh produits par les usines d’incinération d’ordures ménagères en France.

L’augmentation de cette production, de l’ordre de 5 % par an ces dernières années, ralentit actuellement car le tri des déchets tarit, lentement mais sûrement, l’approvisionnement des usines d’incinération.

Les collectivités territoriales ont maintenant obligation européenne de trier la part biodégradable des déchets urbains et de réduire la mise en décharge.

L’électricité issue des usines d’incinération est ainsi une filière en voie d’extinction, sans avenir.

En revanche, la méthanisation est considérée comme « la meilleure voie sur le plan environnemental de valorisation énergétique des déchets ».

Les tarifs de rachat de l’électricité issue de la filière biogaz s’élèvent entre 11,19 et 17,37 cts d’€/kWh suivant les plages de puissance et le bénéfice ou non d’une prime d’efficacité énergétique.

Electricité hydrolienne

Avec une puissance installée de 240 MW fin juin 2011 et une production 2010 de 529 GWh, les énergies marines ont pris place dans le panorama des électricités d’origines renouvelables.

Il s’agit d’extraire des courants marins de l’énergie sous forme électrique grâce à des turbines.

L’objectif 2020 est d’atteindre une puissance supplémentaire de 800 MW.

Cette technologie sera réservée à l’Atlantique (technologie très dynamique et opérationnelle des hydroliennes) car il faut des courants de marée supérieurs à 10 km/h et à la Réunion (projets houlomoteurs – technologie crédible, à fort potentiel, mais expérimentale).

Autres sources d’électricité renouvelable

D’autres sources d’électricité renouvelable sont d’ores et déjà identifiées mais elles seront marginales dans le bilan national durant plusieurs décennies.

Il s’agit de l’hydroélectricité d’origine géothermique : 16 MW de puissance actuellement installée pour une production de 15 GWh, avec 2 sites seulement d’exploitation en France.

Citons aussi l’électricité héliothermodynamique : les rayons solaires sont concentrés, au moyen de miroirs suivant la course du soleil, en un point où sont obtenues de très hautes températures.

Le Languedoc-Roussillon est concerné avec le pilote « Thémis » implanté à Targassonne dans les Pyrénées-Orientales près d’Odeillo.

Conclusion

En 2020, compte tenu des objectifs du Grenelle de l’environnement, la production d’électricité renouvelable en France devrait atteindre :

- 75.000 GWh pour l’hydaulique,

- 40.000 GWh pour l’éolien,

- 10.000 GWh approximativement pour la biomasse solide et gazeuse,

- 2.300 GWh pour l’hydrolien,

- et 2.000 GWh pour le photovoltaïque,

- soit un total de l’ordre de 130.000 GWh par an.

Ce n’est rien d’autre que l’équivalent des centrales nucléaires de Fessenheim (12.000 GWh de production pour une puissance installée de 1.800 MW), Chinon (24.000 GWh / 3.800 MW), Flamanville (18.900 GWh / 2.300 MW), Civaux (21.600 GWh / 3.000 MW), Golfech (18.000 GWh / 2.600 MW), Cruas (25.000 GWh / 3.600 MW) et Tricastin (25.000 GWh / 3.600 MW) !!!

Sans compter que l’énergie nucléaire, plus centralisée, est transportée sur de plus grandes distances et donc plus dissipée dans les pertes en ligne !

Les électricités renouvelables sont l’avenir de l’électricité en France : il est nécessaire que les Français s’en persuadent et n’attendent pas tout de l’Etat et des gros investisseurs car ils peuvent être eux-mêmes producteurs et surtout moins gaspilleurs.