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Les Cahiers de Global Chance, hors-série n°3, septembre 2007

Petit mémento des énergies renouvelables

Éléments pour un débat sur les énergies renouvelables en France

Fer de lance de nombreuses associations, généralement plébiscitées par le grand public, soutenues si ce n’est en actes du moins en paroles par les pouvoirs publics, les énergies renouvelables semblent aujourd’hui faire consensus... Mais les décisions à prendre pour leur développement effectif s’inscrivent dans le cadre plus large du débat sur la politique énergétique, ce qui a pour conséquence que les renouvelables font l’objet de discours contradictoires, s’appuyant souvent sur des chiffres fantaisistes et sur des affirmations péremptoires, au mépris d’un minimum d’objectivité. C’est pourquoi nous mettons à la disposition de tous cette trentaine de fiches courtes et factuelles, précédées d’une synthèse et privilégiant une approche à la fois pédagogique et critique, afin que chacun puisse se faire une idée argumentée et objective du rôle que pourraient jouer les énergies renouvelables dans le paysage énergétique futur de la France, de l’Europe et du monde, en les resituant dans l’ensemble des questions qui concernent les systèmes énergétiques, le développement et l’environnement.


Page publiée en ligne le 23 février 2008
Dernière mise à jour “technique” : 20 juillet 2015, 17h20

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ÉDITORIAL

À l’initiative du Président de la république, le « Grenelle de l’environnement » actuellement en préparation, regroupant administration, entreprises, syndicats et associations d’environnement, devrait déboucher au dernier trimestre de l’année 2007 sur des propositions concrètes au gouvernement.

Parmi les sujets majeurs en débat figure bien entendu l’énergie, au cœur des problèmes du développement, mais aussi des questions d’environnement (pollutions locales, gaz à effet de serre, déchets et risques nucléaires, etc.).

Dans ce contexte, la maîtrise de l’énergie et le recours aux énergies non carbonées reviennent sur le devant de la scène. L’industrie nucléaire, avec l’appui du gouvernement, tente d’y puiser une nouvelle légitimité, malgré l’opposition de la plupart des ONG environnementales et d’une bonne partie de la population française. Les énergies renouvelables par contre semblent faire plus aisément consensus, tout au moins sur le papier. Fer de lance de nombreuses associations de développement et d’environnement, elles sont généralement plébiscitées par le grand public. Elles font l’objet de discours positifs des pouvoirs publics, sans qu’on sache pour autant si le discours sera suivi d’actes aujourd’hui encore presque inexistants.

L’Union Européenne, quant à elle, propose une stratégie des « Trois fois 20 % en 2020 », 20 % d’économie d’énergie, 20 % de renouvelables, 20 à 30 % d’économie d’émissions de gaz à effet de serre. C’est un objectif ambitieux en termes d’énergies renouvelables, puisqu’il s’agit de multiplier par 3 d’ici 2030 leur participation au bilan européen en énergie primaire ou par 2,2 au bilan européen en énergie finale.

Bien entendu, dans ce contexte, il ne manque pas en France de bons esprits pour tenter d’affubler le nucléaire de l’ensemble des vertus des renouvelables au prétexte qu’il n’émet pas ou peu de gaz à effet de serre. La France pourrait ainsi, nous disent-ils, s’exonérer à bon marché de son engagement européen tout en plaçant l’industrie nucléaire dans une position de force sur les marchés étrangers. Cette stratégie dangereuse pour la paix du monde et pour l’environnement semble bien séduire le gouvernement actuel si l’on en juge par la décision de construction de l’EPR et l’affaire nucléaire libyenne.

Il a donc paru important à notre association de permettre aux citoyens de se faire une idée argumentée et objective du rôle que pourraient jouer les énergies renouvelables dans le paysage énergétique futur de la France, de l’Europe et du monde, en les resituant dans l’ensemble des questions qui concernent les systèmes énergétiques, le développement et l’environnement.

Le domaine de l’énergie reste encore en effet le domaine réservé d’un très petit nombre d’experts souvent liés à des lobbies industriels puissants et d’une administration volontairement opaque. Les concepts utilisés, les unités et le formalisme contribuent à rendre incompréhensibles à la plupart les options du débat. Le citoyen se trouve alors dans l’incapacité de juger de la cohérence des politiques proposées, voire imposées.

C’est pourquoi nous mettons aujourd’hui à la disposition de ceux qui le souhaitent ce petit mémento des énergies renouvelables qui rassemble une trentaine de fiches, courtes, factuelles, sur ces questions qui font l’objet de discours contradictoires s’appuyant souvent sur des chiffres fantaisistes et sur des affirmations péremptoires au mépris d’un minimum d’objectivité.

Les fiches présentées sont conçues pour être lues de façon autonome. Elles sont néanmoins regroupées en quatre chapitres principaux : Les chiffres de l’énergie, Les énergies renouvelables, Prospective et stratégie, et enfin Repères qui rassemble les principales données sur chacune des filières renouvelables.

Nous espérons que ces fiches seront utiles au débat que nous souhaiterions voir s’instaurer parmi les citoyens de notre pays à l’occasion du Grenelle de l’environnement.

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SYNTHÈSE : QUE NOUS APPRENNENT CES FICHES ?

Nous résumons ci-dessous les principaux apports qui se dégagent des différents chapitres auxquels se rapportent les fiches qui suivent.

Les chiffres de l’énergie

Les quatre fiches de ce chapitre sont consacrées à des considérations de base sur la comptabilité, les bilans énergétiques, et la place des énergies renouvelables dans ces bilans. Le rappel de ces notions de base, généralement peu connues, est indispensable pour éviter les pièges de l’inexactitude ou de la désinformation qui sont monnaie courante sur ces sujets.

La première de ces fiches permet de prendre conscience de l’importance des conventions de mesure et d’équivalence entre énergies adoptées au niveau international, conventions qui pèsent très lourd dans l’image présentée par les bilans énergétiques régionaux ou nationaux. Les deux fiches suivantes en sont l’illustration. Elles montrent en particulier les différences majeures qui apparaissent quand on dresse les bilans énergétiques en termes d’énergie finale (celle qui arrive chez l’usager, aux bornes des usines, dans le réservoir de nos automobiles, aux bornes de nos compteurs électriques, etc.) ou en termes d’énergie primaire, celle qu’on est allé chercher dans les mines, qu’on a captées, à partir de l’eau, du soleil ou du vent. Un exemple frappant qui concerne la France : alors que l’énergie nucléaire compte pour 41 % (112/275 Mtep) dans le bilan énergétique primaire français, il ne représente plus que 17 % de l’énergie finale consommée par l’ensemble de l’économie nationale (27/162). Le rapport entre énergie primaire et énergie finale atteint 4 dans le cas du nucléaire (112/27 Mtep) alors qu’il n’atteint que 1,14 dans le cas des énergies renouvelables. Pour les mêmes raisons conventionnelles l’électricité hydraulique, avec 2810 TWh au niveau mondial ne compte que pour 242 Mtep, alors que le nucléaire qui produit 2740 TWh, compte pour 714 Mtep dans le bilan primaire mondial.

La dernière fiche de ce chapitre montre les parts actuelles des énergies renouvelables, en énergie primaire et finale, au niveau mondial, européen et national. On y apprend par exemple que les énergies renouvelables représentent 16,5 % de l’énergie finale mondiale, au même niveau que le gaz naturel, 6 fois plus que le nucléaire dont la part dans l’énergie finale est de 2,8 %. En France, en 2006, les énergies renouvelables ne représentent que 6,8 % du bilan primaire, mais 9,9 % du bilan final.

Les énergies renouvelables

Les quatre fiches de ce chapitre tentent de cerner les questions qui relèvent spécifiquement des énergies renouvelables : nature, spécificités, avantages et limites de leur utilisation, etc.. Quelles en sont les ressources réellement exploitables ? À quel rythme peut-on les exploiter ? Quelles conséquences en terme d’émissions de gaz à effet de serre ? On y constate notamment l’importance de la notion de « filière », de l’usage jusqu’à la ressource renouvelable ; on prend conscience de l’ampleur des potentiels mobilisables, mais aussi des contraintes de dynamique de cette mobilisation qui dépend tout autant du rythme de développement des sociétés que de celui du renouvellement des installations énergétiques fossiles et fissiles existantes. On constate enfin l’importance d’une mobilisation massive de ces énergies dans les pays riches qui disposent de moyens financiers importants et dont le rythme de renouvellement des installations offre des opportunités majeures pour les énergies renouvelables.

La fiche sur les émissions des gaz à effet de serre permet de prendre conscience de la complexité des questions soulevées et de l’importance d’une explicitation précise des conditions de fabrication et d’emploi des diverses technologies renouvelables pour l’appréciation des émissions de GES. On constate cependant que, dans tous les cas, le recours aux énergies renouvelables apporte des gains considérables d’émissions de GES par rapport aux énergies fossiles (un rapport 10 à 100) et souvent par rapport à l’énergie nucléaire.

Prospective, stratégie

Les deux fiches de ce chapitre interrogent l’avenir des énergies renouvelables. La première décrit, au niveau mondial et français des images de la place des différentes énergies renouvelables que proposent une série de scénarios de prévision et de prospective, à moyen et long terme. Toutes ces projections s’accordent pour afficher des croissances très importantes des quantités d’énergies renouvelables mobilisées dans les décennies qui viennent. Mais leur importance dans les bilans globaux, aussi bien primaires que finaux, dépendent au premier chef de l’évolution des consommations globales d’énergie. C’est ainsi que dans le scénario de prévision de l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) l’Union européenne, malgré une croissance des énergies renouvelables de 230 % en 2030, n’affiche encore à cette époque qu’une participation de 13,2 % de ces énergies.

En France, les deux scénarios qui se proposent de respecter l’objectif de réduction d’un facteur 4 des émissions de gaz à effet de serre en 2050, le scénario F4 POLES et le scénario Négawatt, présentent des similitudes très fortes du point de vue de l’évolution de la consommation d’énergie finale. Dans les deux cas en effet, ces consommations diminuent autour de 120 Mtep en 2030 contre plus de 160 aujourd’hui. Par contre, les deux scénarios divergent très fortement du point de vue des consommations d’énergie primaire, en quantité et en nature des énergies mobilisées. Pour des besoins finaux du même ordre en 2030, F4 POLES, avec un approvisionnement très fortement fondé sur le nucléaire (112 Mtep/ 244) et une participation de 43 Mtep des énergies renouvelables, présente une image de système énergétique très centralisé avec les faibles rendements énergétiques et les risques qui lui sont inhérents. Le scénario Négawatt, quant à lui, se fonde sur un recours plus important aux énergies renouvelables décentralisées, renonce au nucléaire et aboutit ainsi à des besoins d’énergie primaire de 149 Mtep, nettement plus faibles que F4 POLES en 2030. Ces deux scénarios illustrent donc bien le débat actuel entre deux stratégies toutes deux exigeantes en terme de consommation d’énergie finale, mais qui divergent fortement sur l’organisation du système énergétique et la nature des ressources énergétiques à mobiliser.

La seconde fiche explicite et met en perspective les trois objectifs affichés par l’Union européenne « les trois fois 20 %» (20 % d’économie d’énergie, 20 % d’énergies renouvelables, 20 à 30 % d’économies de gaz à effet de serre en 2020. On y constate d’abord que ces objectifs sont indissociables : les économies d’énergie sont indispensables à la réalisation des deux autres objectifs. On se rend compte en outre que l’objectif de 20 % d’énergies renouvelables en 2020, pour être réaliste, doit être décliné en termes d’énergie finale.

Repères

Ce chapitre comporte 18 fiches consacrées chacune à une description succincte de chacune des principales filières d’énergies renouvelables. On y trouve des informations synthétiques sur l’état de l’art, la capacité installée, la production, les coûts, les marchés, l’emploi, les émissions de gaz à effet de serre, les potentiels des filières, etc...

Les 10 premières fiches concernent la production d’électricité hors réseau ou sur réseau (1). La dernière de ces fiches regroupe, sous forme de tableau, les principales caractéristiques de ces filières. On y constate des potentiels importants mais très divers selon les filières (de quelques dizaines de TWh à près de 10 000 TWh pour l’hydraulique ou l’éolien), des coûts au kWh qui s’étagent de 1 ct d’euro à près d’un euro, selon les filières et leurs conditions d’emploi, des émissions de GES de quelques grammes de CO2 par kWh à plus de 100 g/kWh. C’est dire que le terme d’énergies renouvelables électriques recouvre une très grande diversité de situations.

Les 8 fiches suivantes concernent les applications des énergies renouvelables à la production de chaleur de chauffage et aux transports. On notera cependant la présence d’une fiche « solaire passif » : l’importance des apports gratuits du soleil, grâce à des dispositions architecturales et technologiques adaptées (3,5 Mtep en France) justifie qu’on mentionne cette filière solaire généralement passée sous silence sous le prétexte que ce n’est ni une filière de production de chaleur, ni une filière d’économie d’énergie.

(1) Nous remercions le Club des Argonautes (www.clubdesargonautes.org) pour sa contribution aux fiches concernant l’énergie des mers (fiches 16, 17 et 18).

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SOMMAIRE

Éditorial

Synthèse : que nous apprennent ces fiches ?

Chiffres

Fiche n°1 - La comptabilité énergétique
Fiche n°2 - Du côté du consommateur final
Fiche n°3 - De l’énergie primaire à l’énergie finale
Fiche n°4 - La place des énergies renouvelables dans les bilans

Les énergies renouvelables

Fiche n°5 - De quoi s’agit-il ?
Fiche n°6 - Le potentiel des filières renouvelables
Fiche n°7 - A quel rythme peut-on raisonnablement mettre en œuvre ces potentiels ?
Fiche n°8 - Les énergies renouvelables et les émissions de gaz à effet de serre

Prospective, stratégie

Fiche n°9 - Les énergies renouvelables dans les exercices de prévision et de prospective
Fiche n°10 - Les engagements de l’Europe et de la France en termes d’énergies renouvelables à l’horizon 2020

Repères : les filières renouvelables

A - L’électricité

Fiche n°11 - La grande hydraulique
Fiche n°12 - La petite hydraulique
Fiche n°13 - Le solaire photovoltaïque
Fiche n°14 - Le solaire thermodynamique ou thermique à concentration
Fiche n°15 - L’éolien
Fiche n°16 - L’énergie des vagues
Fiche n°17 - Les marémotrices et les hydroliennes
Fiche n°18 - L’énergie thermique des mers
Fiche n°19 - L’électricité géothermique haute température
Fiche n°20 - Le tableau de comparaison des filières électriques renouvelables

B - La chaleur, les combustibles, les carburants
Fiche n°21 - Le solaire passif
Fiche n°22 - Les pompes à chaleur (PAC)
Fiche n°23 - La production de chaleur géothermique
Fiche n°24 - Le solaire thermique basse température (BT)
Fiche n°25 - La biomasse combustible
Fiche n°26 - Les agrocarburants de première génération
Fiche n°27 - Les agrocarburants de deuxième génération
Fiche n°28 - Le biogaz (décharge et méthanisation)

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