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21 mai 2016 6 21 /05 /mai /2016 15:37

21 Mai 2012

La course aux énergies renouvelables est désormais la tarte à la crème de toute stratégie énergétique qui se veut « dans le vent », à tous les sens du terme.
Le ressenti quotidien des populations n’étant pas bouleversé par l’annonce d’une élévation de température inférieure à un demi dixième de degré par an (+ 4°C d’ici 2100), on parle désormais plutôt de « changement climatique », lequel est directement perceptible par tout un chacun, même si les inondations subies ici ou là sont davantage dues à la bêtise humaine qu’à l’accroissement du CO2 anthropique.
Ce siècle sera donc consacré à deux programmes qui vont bouleverser notre économie et donc nos sociétés:
D’une part, réduire drastiquement nos besoins énergétiques, et d’autre part remplacer les énergies fossiles par des énergies renouvelables, propres et décarbonées ou à carbone recyclable.
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Le contexte dans lequel est censée s’effectuer la transition énergétique, est rempli d’ambigüités.

Le consensus mondial porte sur la lutte contre l’augmentation du taux de CO2 dans l’Atmosphère.
En conséquence, l’usage des énergies fossiles est déclaré illicite si le CO2 est directement émis dans l’atmosphère.
Mais il redevient licite si un procédé de CSC (Capture et Séquestration du Carbone) est mis en œuvre pour renvoyer ce gaz d’où il vient, ou s’il est utilisé pour une transformation chimique qui lui retire sa capacité de nuisance.
Les procédés de CSC sont donc devenus un moyen de lutte contre le changement climatique.
Un seul problème, aucun d’entre eux n’est encore opérationnel.
Alors, que fait-on ?
C’est une première ambigüité.

D’autre part, le statut de l’électronucléaire n’a jamais été précisé. Son absence d’émissions de CO2 le classe d’emblée dans le groupe des élus, mais son caractère renouvelable n’a jamais été démontré. Par ailleurs son pouvoir de nuisance, hélas constaté sur le terrain, n’a jamais été pris en compte.
Il n’est donc licite que par omission.
Alors, on fait, ou on ne fait pas, du nucléaire ?
Seconde ambigüité.

Ensuite, le Gaz naturel ayant un bilan carbone meilleur que celui du pétrole, le basculement vers le Méthane a été encouragé, provoquant une ruée sur le gaz de schiste, ce qui revient à remplacer une énergie fossile par une autre, pas forcément meilleure au plan écologique pour l’environnement (Voir les sables bitumineux et la fracturation hydraulique).
Alors, que fait-on avec le gaz de schiste ?
Troisième ambiguïté.

Les mécanismes du marché de l’énergie n’ont pas été significativement impactés par la nouvelle stratégie. Le pétrole, par exemple, est toujours disponible en quantités illimitées et pour un prix toujours très bas, et le charbon retrouve une seconde jeunesse, ce qui est un comble s’agissant de la source d’énergie la plus émettrice de CO2 et la plus sale!!
Tout cela donne l’impression d’une crise énergético-climatique un peu théorique, qui ne semble pas troubler outre mesure la marche des affaires.
Alors, c’est bien sérieux tout çà ?
Quatrième ambigüité.

L’espoir entretenu par les média de pouvoir un jour exploiter des sources naturelles d’Hydrogène, peut constituer un frein au développement des installations solaires et éoliennes.
Alors, on attend l’Hydrogène naturel ?
Cinquième ambigüité.

L’expérience de terrain enseigne que trop de précipitation dans le basculement vers les renouvelables intermittentes peut créer des conflits de gestion avec les installations de production classiques.
Sixième ambigüité.

Le contexte dans lequel les décisions doivent être prises et les investissements engagés est donc loin d’être parfaitement clair, les Etats et les investisseurs n’ont souvent qu’une visibilité partielle d’un marché qui n’existe pas encore vraiment.
Tout ceci se déroule dans une économie mondialisée pour laquelle le retour sur investissement en 2025 est au moins aussi important que l’augmentation hypothétique de la température en 2100.
(Après moi le déluge, l’expression prend tout son sens…).

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Dans cette ambiance un peu confuse, chaque pays affirme certes son adhésion au dogme de la nouvelle religion, mais très peu vont à la messe, c’est-à-dire prennent des mesures concrètes en accord avec le nouveau paradigme.
D’un côté on plante des éoliennes partout, y compris en mer, et de l’autre on ouvre de nouvelles mines de Lignite.
D’un côté on inaugure des centrales solaires, et de l’autre on exploite les sables bitumineux.
Difficile, dans ces conditions, de comprendre le catéchisme associé à ces cultes extrêmes.
Les cyniques auront tôt fait de rappeler que la COP 21 fut essentiellement une réunion Politique, et qu’en Politique les promesses sont plus importantes que les réalisations…
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Que fait la France ?

Sur ce terrain peu stable, la France adopte une stratégie de continuité,
arguant de sa situation déjà favorisée en matière d’énergie décarbonée.
Les énergies renouvelables essentielles sont le solaire, l’éolien, et l’hydraulique. Elles produisent très majoritairement de l’électricité.
Or la production électrique française est, déjà, à 85% d’origine décarbonée.
75% d’électronucléaire et 10% d’hydroélectrique.
Les 15% restant sont fournis par quelques centrales à gaz, au demeurant nécessaires pour soutenir le réseau durant les pics de demande de puissance, et un peu de renouvelables.
Dans ce contexte, on ne voit effectivement pas très bien ce qu’apporterait un important parc de production à partir de ces renouvelables, puisqu’on a déjà tout ce qu’il nous faut, du moins en électricité selon les besoins actuels.
Donc, en matière d’innovations énergétiques, nos dirigeants considèrent qu’il faut surtout se hâter lentement et éviter de changer de cheval au milieu du gué.
Le déploiement d’une production éolienne et solaire importante n’aurait alors de sens que dans le cadre d’un retrait du nucléaire et/ou d’une augmentation significative de la consommation électrique.
On sait ce qu’il en est du retrait du nucléaire en France; seul un accident de niveau 7 pourrait déclencher une décision de retrait, ce que personne ne souhaite évidemment, mais qui hélas nous pend au nez.
Il ne faut surtout pas confondre retrait du nucléaire avec l’arrêt programmé de la centrale de Fessenheim, qui est une promesse de campagne du Président, prête à resservir pour la prochaine campagne, et pour le même candidat !!!
Au demeurant, cette centrale ne sera arrêtée qu’après mise en service de l’EPR de Flamanville, afin de conserver la capacité de production du parc (Un réacteur récent de 1 650 MW produisant autant que deux vieilles chaudières de 900 MW).
L’électronucléaire demeure donc le pilier de la stratégie française pour la production d’électricité.
Ce choix (Que l’on peut ne pas approuver) place nécessairement en seconde position les énergies éolienne et photovoltaïque, dont le rôle devient celui de faire-valoir.
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Tout irait donc pour le mieux dans le meilleur des mondes possibles, s’il n’y avait pas le reste.
L’énergie finale consommée en France s’élève à 1 850 TWh (160 Mtep).
Les 500 TWh de production d’électricité ne couvrent que 27 % de ce besoin d’énergie finale.
Il reste donc à couvrir 1 350 TWh qui sont des besoins de chaleur et de force motrice, correspondant à des applications n’utilisant pas aujourd’hui l’électricité, dans les secteurs Résidentiel-tertiaire, Industriel, Transports, Chimie, Agriculture.
C’est le domaine royal du pétrole et du Gaz naturel.
C’est donc là qu’il faut faire porter l’effort principal pour déloger ces énergies fossiles et les remplacer par des renouvelables.
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Pour conquérir cet espace, il ne suffira pas de multiplier les panneaux solaires et les éoliennes, car ces belles machines ne produisent « que » de l’électricité, et il nous faudra alimenter des applications qui aujourd’hui n’utilisent pas l’électricité.
Trois tâches doivent être menées simultanément:

- La première est évidente, et déjà mise en œuvre pour des raisons à la fois économiques et d’amélioration de l’efficacité énergétique, c’est la réduction de ce besoin énergétique colossal grâce à une lutte contre le gaspillage dans tous les domaines:
Isolation thermique des bâtiments, avec un objectif de bâtiments à énergie positive à l’horizon 2050.
Récupération de la chaleur perdue, grâce à la cogénération, l’amélioration des rendements des processus industriels et des machines thermiques.
Par exemple, la chaleur perdue par les centrales électriques représente une énergie de 900 TWh, dont une partie pourrait être valorisée dans des réseaux de distribution de chaleur basse température ( < 100 °C).
Réduction des consommations de carburants grâce à une meilleure efficacité énergétique et une rationalisation des réseaux de transports et des moyens utilisés.
Développement de la Géothermie de moyenne température ( < 100°C) pour alimenter des réseaux de chauffage des bâtiments.
Idem pour la Géothermie de haute température pour alimenter des turbines génératrices d’électricité.
Développement du solaire thermique pour les besoins d’ECS.
Etc.

- La deuxième tâche part du principe que, malgré les économies d’énergies envisagées, il restera toujours un besoin de chaleur et de force motrice considérable qui ne pourra pas être couvert entièrement par les seuls biocombustibles ( Biogaz et Biocarburants), le solaire, la Géothermie et la Biomasse.
Par contre, on saura faire de l’électricité grâce au solaire et à l’éolien.
Il est donc important, dans la mesure du possible, d’adapter à l’électricité certaines applications qui utilisent aujourd’hui le pétrole ou le Gaz naturel.
On pense par exemple aux applications de mobilité qui pourrait être converties à l’électricité, ce qui d’une part améliorerait l’efficacité énergétique, et d’autre part réduirait significativement le besoin de carburant liquide.
(Les seules voitures particulières françaises consomment chaque année 29 Milliards de litres de carburant).
On pense également à la géothermie, dont le potentiel est important, même en France, et qui permet à l’aide de pompes à chaleur électriques, de puiser dans la réserve d’énergie solaire emmagasinée dans le sol en surface ou à profondeur moyenne.
Evidemment, en contrepartie il faudrait augmenter la production électrique…

- La troisième voie consiste à remplacer, dans les applications non convertibles, le pétrole, le Gaz naturel, et le Charbon, par des produits équivalents mais renouvelables et à carbone recyclable. Il s’agit des biocarburants et du biogaz issu de méthanisation de la biomasse et de l’électrolyse de l’électricité renouvelable pour alimenter la filière Hydrogène.
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Comment ces trois voies sont-elles exploitées en France ?

- La première voie est supportée par le plan « Efficacité énergétique » qui concerne tous les secteurs consommateurs d’énergie.
Les transports, dont les consommations énergétiques sont sous le contrôle des normes euro, par le biais des émissions de CO2 et de la taxe Carbone.
Le secteur résidentiel-tertiaire, concerné par les normes thermiques et la réduction de consommation des appareils ménagers.
Par contre la récupération de la chaleur perdue des centrales thermiques n’est pas à l’ordre du jour, pas plus que le déploiement des réseaux de chaleur. Il y a bien quelques réalisations locales, mais aucun plan national identifié d’une certaine ampleur.
La Géothermie est mise en œuvre dans quelques programmes locaux, mais sans stratégie de déploiement ambitieuse.
Le solaire thermique se développe également à l’échelon local, mais il n’existe aucune centrale solaire à concentration.


- La seconde voie concerne le remplacement des moteurs thermiques par des moteurs électriques, là où c’est possible.
Une tentative est en cours dans le secteur des voitures particulières, mais les problèmes d’autonomie et de réseau de recharge des batteries conduisent les consommateurs à préférer les modèles hybrides, donc à rester en majorité sur des carburants liquides.
(Une voiture hybride consomme essentiellement de l’essence).
L’application aux véhicules de transport de marchandises, aux engins de chantiers, et au transport de personnes collectifs routiers est envisageable avec la technologie pile à Hydrogène, mais à l’horizon 2030.

- La troisième voie est celle des biocarburants, des Biogaz, du bois énergie, et de la filière Hydrogène.
Le bois est la première énergie renouvelable en France, devant l’hydraulique. C’est en fait une activité traditionnelle assise sur un important couvert forestier (30% du territoire) dont l’exploitation présente un important potentiel de développement, à condition de se donner les moyens réglementaires et juridiques de développer la filière bois.
Les biocarburants sont une activité réduite en attendant l’introduction des deuxièmes et troisièmes générations.
Le Biogaz possède lui aussi un grand potentiel, à condition de pouvoir être distribué par le réseau. Cette application n’en est aujourd’hui qu’en phase exploratoire.
La filière Hydrogène n’est encore qu’un futur dépendant d’une part des progrès de la pile à combustible, et d’autre part du déploiement d’un réseau de distribution en stations services. Sa distribution dans le réseau du Gaz naturel est toujours en phase d’étude (projet Hythane).
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Aujourd’hui la production française d’énergie renouvelable est constituée de deux groupes:

- D’une part les énergies dont l’exploitation date de bien avant la mobilisation pour le climat. Il s’agit des filières suivantes:
L’électronucléaire, qui fournit en moyenne 400 TWh.
La filière bois, qui produit annuellement 100 TWh.
La filière hydroélectrique, qui produit environ 50 TWh.
La Géothermie, qui fournit environ 20 TWh .
Pour un total de 570 TWh.
Il y a eu dans le passé des tentatives d’exploiter le solaire thermique à concentration, mais sans débouché industriel.
Longtemps ces sources furent les seules à caractère national. Aujourd’hui encore elles fournissent 30% ce notre consommation d’énergie finale.
Le caractère propre et renouvelable de l’hydroélectrique n’est pas contesté, par contre les réserves dépendent des conditions climatiques, et l’extension du parc est rendue difficile par le manque d’emplacements favorables et les contraintes environnementales.
Le bois énergie est renouvelable et à carbone recyclable, mais ses rejets doivent être traités pour éliminer de nombreux polluants.
L’électronucléaire est contesté à la fois dans son caractère renouvelable, et surtout dans son pouvoir de nuisance.

- D’autre part les sources d’énergie connues depuis longtemps, mais dont la mise en œuvre et le déploiement n’ont été effectifs qu’à l’occasion de la transition énergétique:
Il s’agit des énergies dites « nouvelles » : Solaire, Eolien, Biogaz, Biocarburants, dont la production est encore relativement faible en France:

- Biocarburants: 30 TWh.
- Electricité éolienne: 21 TWh.
- Electricité solaire: 7,4 TWh.
- Chaleur solaire:
- Biogaz: 5 TWh.

Pour un total de 64 TWh, soit environ 3,45% de la consommation énergétique finale française.
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La première remarque est sur la très faible part des énergies dites « nouvelles » dans la consommation d’énergie finale française.
La raison principale en est à l’évidence le poids extrême de l’électronucléaire dans la production d’électricité.
Tout a été dit à propos de cette source d’énergie, dont la pérennité est remise en cause par une partie de l’opinion, sans qu’il soit jamais décidé si, oui ou non, on y met fin, et surtout par quoi et comment on la remplace.
Il s’agit là d’une situation de blocage qui rend caduque toute tentative de stratégie à long terme.

La seconde remarque est que l’effort sur les énergies nouvelles est très dispersé.
Un peu d’éolien*, un peu de photovoltaïque, un peu de biocarburants, un peu de géothermie, un peu de chaleur solaire, un peu de voitures électriques, un peu de bornes de charges, un peu de pompes à chaleur, un peu de piles à combustible, un peu de stockage d’électricité, un peu de réseaux de chaleur, un peu d’Hydrogène, tout cela a bien du mal à faire un grand tout.
* Le programme spectaculaire des 6 parcs éoliens offshore de la côte atlantique produira 9 TWh d’électricité, soit 0,48% de la consommation d’énergie finale actuelle.
Ce chiffre modeste donne la mesure de l’effort à accomplir pour d’une part remplacer le pétrole et le gaz naturel, et d’autre part arrêter le nucléaire…

L’impression est que l’on capitalise sur les anciennes activités renouvelables (Electronucléaire, Hydraulique, bois énergie) et que le reste est certes objet de recherches et de réalisations locales, mais sans réelle volonté de déploiement de grande ampleur.
« Wait and see » semble être l’essentiel de la stratégie énergétique française.
Mais ce constat doit être nuancé par l’examen du calendrier de la transition énergétique, qui s’étendra en pratique sur tout le siècle, même si les engagements officiels font état de plannings beaucoup plus courts.

En effet, à l’usage il s’avère que les « anciennes » énergies (Pétrole, GN, et même Charbon dans d’autres pays) font de la résistance, et amènent le combat sur le terrain des prix, sur lequel les énergies renouvelables ont beaucoup de difficultés à suivre.
Comment les biocarburants de seconde et troisième génération pourront-ils faire jeu égal contre un super carburant à 50 centimes le litre ?
Sur ce secteur, rien ne sera possible sans un rééquilibre au moins partiel des coûts. Ce rééquilibre dépendra de différents facteurs comme le prix du baril de pétrole, l’épuisement hypothétique des réserves, le vrai coût des biocarburants, le montant de la taxe carbone, le montant des taxes spécifiques, et surtout la situation géopolitique.
Rien de tout cela n’est connu aujourd’hui.
Le Gaz naturel, lui aussi disponible à bas coût et avec des réserves confortables, complétées du nouvel apport des gaz non conventionnels, ne cèdera pas facilement sa place à un éventuel produit de remplacement qui serait issu d’une multitude de petites unités de production difficiles à agréger, et dont la gestion serait davantage adaptée à des besoins locaux qu’à l’approvisionnement d’un vaste réseau national, voire international, notamment au niveau des coûts.
Quant à la production massive d’électricité susceptible de remplacer l’électronucléaire, les renouvelables sont très loin du compte.
Il suffit de rappeler que les six parcs éoliens offshore de la côte Atlantique ne produiront « que » 9 TWh, soit l’équivalent d’un seul réacteur moderne.
Même si la volonté existe réellement de tourner cette page, les réalités du terrain sont incontournables, et il faut s’attendre à un combat de très longue durée.
Il faut donc se méfier de la précipitation, et il est peut-être temps de s’occuper des vraies urgences et d’éviter de mettre la charrue avant les bœufs.
Par exemple, les énergies intermittentes ne sont gérables qu’à la condition de disposer de moyens de stockage de masse de l’électricité. Ces moyens n’existent pas aujourd’hui, il s’en faut de beaucoup.
Où sont les programmes de construction des STEP ?
Où sont les programmes de stockage réversible de l’Hydrogène produit pas l’électrolyse de l’électricité solaire produite en période de faible demande ?

D’autre part, la ressource indispensable à l’exploitation de l’énergie solaire est constituée par les surfaces disponibles, qui sont évidemment limitées. Se précipiter pour occuper ces surfaces avec des panneaux PV au rendement minable n’est pas forcément la meilleure solution, alors que des panneaux hybrides, qui existent, permettraient de doubler ou de tripler ces rendements.
Où sont les règlements qui imposeraient des performances minimales décentes aux installations solaires ?

Enfin, le déploiement massif des énergies éolienne et photovoltaïque mettrait sur le marché un volume considérable d’énergie électrique à caractère intermittent et sporadique congénital, qui ne pourra être géré qu’en adaptant la demande à l’offre, c’est-à-dire le contraire de ce qui est fait aujourd’hui.

Il serait donc tout à fait prématuré de jeter sur le marché des centaines de TWh d’électricité intermittente sans avoir au préalable préparé le réseau national à les recevoir, ce qui suppose d’avoir résolu les problèmes ci-dessus.

En France, le combat pour la transition énergétique s’est transformé en un combat pour ou contre l’électronucléaire.
Il nous faut attendre l’issue de ce combat pour pouvoir bâtir un avenir qui ait quelque chance de ne pas être remis en question à chaque échéance électorale.

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