Question n°36
100% renouvelable ?
, leOn lit beaucoup de commentaires voire des études pour imaginer un 100% renouvelable. Ces études éludent l'intermittence de ces énergies et la nécessité d'un stockage massif (sous forme électrique, mécanique ou chimique). A l'instar des chiffrages très détaillés des émissions de gaz à effet de serre que vous avez publiés (et à ce propos félicitations), comment pensez-vous communiquer sur le sujet du stockage dès lors que l'on utilise des énergies renouvelables intermittentes ? Allez-vous faire des comparaisons avec la situation en Allemagne qui compte 90 GW-crête installés en solaire et éolien mais qui reste le plus gros émetteur de CO2 en Europe ?
Merci tout d’abord pour votre commentaire sur le détail des chiffrages.
L’éolien et le photovoltaïque, qui représenteront l’essentiel des développements d’électricité renouvelable dans les prochaines années, sont en effet des sources d’énergie non pilotables : elles produisent en fonction du vent ou du soleil et pas de la consommation.
Le retour d’expérience international réalisé par l’Agence internationale de l’énergie (AIE) sur la base de l’expérience des pays utilisant des sources d’énergies renouvelables non pilotables montre que l’intégration des énergies renouvelables non pilotables dans le système est déjà possible au moins jusqu’à 40 % d’intégration. Le bilan prévisionnel de RTE montre que des parts importantes de renouvelables dans le mix électrique sont possibles en 2035 (jusqu’à 49% dans le scénario Ampère) en poursuivant la réduction des gaz à effets de serre du secteur électrique. Un développement important des ENR est donc possible en France, tout en la maintenant parmi les pays le moins émetteurs dans le secteur électrique. À de hauts niveaux d’intégration, le pilotage de la demande doit toutefois être actionné avec par exemple des « compteurs intelligents » et d’autres formes de flexibilité comme le stockage.
Le stockage d’électricité à grande échelle est en train de devenir une réalité technologique. Il permet d’équilibrer la production et la consommation en stockant de l’électricité lorsque la consommation est faible et à l’inverse, lors d’une consommation plus forte, il rend de l’électricité au réseau. Le développement du stockage d’électricité devrait aider à gérer un réseau comportant davantage d’énergies renouvelables dont la production dépend des conditions de climat (vent, ensoleillement…).
Le stockage de l’électricité peut être réalisé de 3 manières différentes :
- un stockage mécanique sous forme de stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) : deux retenues d’eau sont nécessaires, l’une plus en altitude que l’autre. Lorsque la consommation est importante, l’eau du bassin en hauteur est libérée pour produire de l’électricité par la force mécanique de la gravité. Lorsque la consommation est plus faible, de l’électricité est utilisée pour faire remonter de l’eau dans le bassin en hauteur ;
- un stockage chimique par piles ou batteries, comme dans les voitures électriques. Le développement des voitures électriques couplé avec l’intelligence des réseaux pourrait par ailleurs à terme offrir une flexibilité intéressante pour l’équilibre du réseau ;
- un stockage thermique par chaleur (i.e. ballons d’eau chaude).
De l’électricité peut également être utilisée pour produire de l’hydrogène par électrolyse de l’eau. C’est un vecteur de transformation de l’énergie, car cela transforme de l’électricité en gaz, énergie stockable. On peut l’utiliser entre réseaux d’électricité et de gaz (« power to gas » en anglais), de carburants (« power to liquid » en anglais) ou pour la mobilité (piles à combustible pour véhicules). La perspective de développement des énergies renouvelables non pilotables pourrait changer cet équilibre économique : il permettrait d’utiliser de l’électricité inutile sur le réseau électrique quand elle est produite (quand il y a du vent ou du soleil qui produisent plus que le niveau de consommation), pour produire une autre forme d’énergie qui est stockable.
Cependant, les moyens de stockage décentralisés présentent encore un coût d’investissement élevé qui ne permet pas leur rentabilité en métropole continentale. Le coût des batteries baisse toutefois rapidement, en même temps que le développement des énergies renouvelables.
C’est pourquoi la Programmation pluriannuelle de l’énergie prévoit d’accompagner le développement des systèmes de stockage. Par exemple, d’ici 2023, l’État va engager des projets de stockage sous forme de STEP en vue d’un développement de 1 à 2 GW de capacités supplémentaires à l’horizon 2030. La prochaine PPE pourrait inclure des éléments sur le stockage sous forme de batterie ou sur l’hydrogène afin d’accompagner le développement de ces filières émergentes.