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Le blog de Julien Fosse

Une électricité 100% renouvelable en 2050: à quel prix?

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Une électricité 100% renouvelable en 2050: à quel prix?
© Tochis - Flickr - C.C.

L’électricité française est issue du nucléaire à plus de 70 %. L’héritage de décisions politiques et de choix industriels qui datent de plus de cinquante ans. Une exception française souvent interrogée, les promoteurs du nucléaire adressant aux énergies électriques renouvelables deux principaux reproches : la variabilité des productions et le coût des installations. Deux limites qu’une équipe de chercheurs du Centre international de recherche sur l'environnement et le développement (Cired) a tenté de lever en modélisant différents mix énergétiques permettant de fournir 100 % de l’électricité française en 2050 à partir de photovoltaïque, d’éolien, d’hydraulique et de cogénération à partir du biogaz. Un exercice qui ouvre des perspectives d’intérêt mais qui est loin de clore tous les débats quant à l’avenir de notre production d’électricité. Nucléaire inclus.

Des mix énergétiques très dépendants de la météo

Les chercheurs du Cired ont tenté de répondre à une question centrale : quel serait le parc de production et de stockage permettant de satisfaire la demande d’électricité, chaque heure, pour un coût minimal en France, à l’horizon 2050 ? Une question qui implique d’interroger la sensibilité de ce mix énergétique idéal aux données météo. Car sans vent, pas d’éolien ; sans soleil, pas de photovoltaïque ; sans eau, pas d’hydroélectricité… Au-delà du truisme, une vraie question de recherche qui a nécessité un gros travail de modélisation s’appuyant sur les données météorologiques recensées de 2000 à 2017. Une analyse qui montre que le mix énergétique optimal varie très fortement d'une année à l'autre, en termes de production d'électricité, de capacité installée, de volume et de capacité de stockage. Sans surprise, les plus grandes variations entre la capacité installée minimale et maximale sont associées à l'éolien, terrestre ou en mer. En comparaison, la capacité solaire installée est plus stable (entre 100,5 GW et 122,2 GW), grâce à un facteur de capacité moins volatil. Le biogaz et l'hydroélectricité atteignent toujours les productions d'électricité maximales permises par les installations disponibles. Enfin, en ce qui concerne la capacité de stockage, le stockage hydraulique par pompage atteint toujours sa valeur maximale tandis que les batteries et la méthanation varient beaucoup selon les années.

Des surcoûts limités

De nombreuses études ont démontré la faisabilité de systèmes d'énergie entièrement renouvelables, mais peu d’entre elles ont posé la question de la robustesse d'un système d'électricité renouvelable face à ces incertitudes. Pour l'analyser, les chercheurs ont élaboré 315 scénarios de coûts en faisant varier le prix des technologies et les budgets d’investissement. Leurs résultats indiquent que le coût d'un système à 100 % renouvelable n'est pas si sensible à l'incertitude liée à l’évolution des technologies. Certes, le mix énergétique optimal est très sensible aux hypothèses de coûts : la capacité installée en photovoltaïque, éolien terrestre et power-to-gas varie d'un facteur 5, les batteries et l'éolien en mer encore plus. Évidemment, chaque option est particulièrement influencée par son propre coût, mais également par le coût des autres technologies. Cependant, dans tous les scénarios, le coût total de production et de stockage est similaire ou inférieur au coût actuel. Cela montre que les technologies renouvelables pourraient devenir en grande partie substituables. De plus, même si le mix énergétique est optimisé sur la base d'hypothèses de coûts qui s'avèrent erronées, le surcoût serait faible : 4 % en moyenne et moins de 9 % dans 95 % des scénarios en 2050, sans recourir aux importations d’énergie.

Cette analyse prospective montre que produire une électricité 100 % renouvelable en 2050 est, en toute théorie, possible. Des scénarios bien évidemment dépendants de la météo, qui engendreraient des surcoûts limités. Une pierre de plus dans le débat technique sur l’évolution de notre mix énergétique et sur les possibilités de réduction de la part du nucléaire. Un débat qui devra absolument sortir de l’expertise pure pour tenir compte de la voix des citoyens dans ces choix d’investissements structurant notre avenir commun.

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