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24 janvier 2017 2 24 /01 /janvier /2017 15:04

 

Par Daniel Martin

 

Ramener la part du nucléaire de 75 à 50 % dans la production d'électricité en France d'ici 2025, comme l'avait promis François Hollande, ainsi que la réduction de 40 % des émissions de gaz à effet de serre en 2030 avec l'atteinte de de 32 % d'énergies renouvelable dans la consommation énergétique finale à cette même date et la division par deux de celle-ci à l'horizon 2050. Mais au delà des intentions, quelle réalité ?

Il est évident que passé les effets d’annonce cela n’impliquera pas automatiquement des fermetures de centrales nucléaires, notamment pour ne pas braquer EDF. Selon les auteurs de la loi 2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte, la consommation ayant, selon EDF, tendance à se stabiliser, mais que ne confirme pas les statistiques, un développement important des autres sources d’énergie, surtout renouvelables, ferait mécaniquement baisser la part du nucléaire…Mais qu’en est-il réellement ?

Qu’en est-il de la production et de la consommation actuelle d’électricité en France ? (extrait des bilans publiés par RTE).

Production en hausse

D’après RTE, la production d’électricité en France métropolitaine a atteint 546 TWh en 2015, soit 1,1 % de plus qu’en 2014 (pour les unités utilisées ici voir, note a).

Plus des trois quarts de cette production proviennent toujours du parc nucléaire de 58 réacteurs (416,8 TWh, 76,3 % du mix). L'hydroélectricité (via les barrages) reste la deuxième source d’électricité (58,7 TWh, 10,8 % du mix) malgré une forte baisse de sa production par rapport à 2014 (- 13,7 %) en raison d’un niveau de pluviométrie bien plus faible.

La part des énergies dites « renouvelables » dans la production nette d'électricité atteint 16,2 % en 2015 (hydroélectricité : 9,9 %, éolien : 3,9 %, solaire : 1,4 %, bioénergies : 0,9 %).

La production photovoltaïque a connu en 2015 une croissance légèrement supérieure à celle de l’éolien (+ 25,1 %) mais sa part dans le mix électrique français reste limitée avec 1,4 % de la production totale. Signalons la mise en service en septembre dernier du plus puissant parc photovoltaïque d’Europe (300 MWc) à Cestas en Gironde.

C’est la production électrique des centrales à gaz qui a connu la plus forte croissance en 2015 (+ 54,8 %). Elle s’est élevée à 22,1 TWh, soit à près de 4 % du mix national et à un niveau légèrement plus élevé que la production éolienne. Les centrales à gaz ont en effet a davantage sollicitées comme moyens d’appoint lors des périodes de forte demande. Malgré la fermeture des 6 dernières centrales à charbon de plus de 250 MW en France, la production des centrales à charbon et à fioul a quant à elle légèrement augmenté comptant au total pour 2,2 % de la production électrique nationale. Une aberration, quand on se fixe pour objectif une réduction des rejets des gaz à effet de serre (GES)… 

Lorsque RTE affirme que les émissions de CO2 du secteur de la production électrique française restent stables, il y a toutefois de quoi s’interroger quand on sait que pour 1 kWh, la combustion du fioul rejette 300 g de CO2, celle du gaz naturel 234 g et celle du charbon 384 g.

Consommation en hausse

D'après EDF, en 40 ans la consommation d'électricité a augmenté de 280 % . La consommation mondiale d'électricité en 2013 est de 21 538 TWh. Elle a augmenté de façon continue de 350 % (voir ici les statistiques EDF).

Une hausse de la consommation d’électricité de 2,2 % en 2015.

La consommation d’électricité en France métropolitaine s’est élevée à 475,4 TWh en 2015, soit 2,2 % de plus qu’en 2014, (le double de l’augmentation de la production : 1,1 %). Cette hausse est principalement liée aux températures en moyenne plus fraîches en début d’année (entraînant un recours accru au chauffage) et plus chaudes en été (augmentant les besoins de froid). En « corrigeant » cette consommation de l’aléa climatique, RTE indique que la consommation française a seulement augmenté de 0,5 % en 2015 (475,4 TWh, niveau similaire à celui de 2013)… Selon EDF, la croissance de la demande d’électricité s’est fortement ralentie depuis plusieurs décennies, notamment en raison de la tertiarisation de l’activité économique, sans oublier les nombreuses fermetures d’entreprises et de l’impact des actions de maîtrise de la demande d’énergie. Elle reste toutefois très « thermosensible » : chaque degré Celsius en moins en hiver entraîne, selon RTE, un appel de puissance supplémentaire sur le réseau de 2 400 MW (soit l’équivalent de la capacité installée de 2 réacteurs nucléaires. Cette sensibilité est pourtant amenée à se réduire suite à l’entrée en vigueur de la RT 2012 , une réglementation thermique qui a déjà entraîné une chute du chauffage électrique dans les logements neufs. Précisons que le secteur résidentiel compte en 2015 pour environ 35 % de la consommation électrique en France métropolitaine.

Selon la formule de certains candidat(e)s aux Présidentielles « Cent pour cent d’énergie dite renouvelable » à l’horizon 2050 est-ce possible ?

Lors des primaires d’EELV « cent pour cent d’énergie renouvelable en 2030 » était une formule souvent reprise par Mme. DUFLOT et depuis par M. JADOT leur candidat à l’élection présidentielle de 2017. A l’évidence ils ne font que reprendre les propositions dun rapport prospectif baptisé RE-thinking 2050 publié par le Conseil Européen, afin d’obtenir une énergie 100 % renouvelable en 2050. Ses propositions nécessitent toutefois que la demande en énergie soit fortement revue à la baisse. Le rapport détaille ainsi les mesures qu’il serait nécessaire d’adopter pour atteindre cet objectif, ainsi que les bénéfices économiques, environnementaux et sociaux espérés d’une telle mesure. Même en envisageant une très forte baisse de la consommation d’électricité, encore faut-il que cela soit possible, compte tenu de la croissance démographique, des besoins légitimes des pays pauvres et ceux de la quatrième révolution industrielle, dans laquelle nous entrons à marche forcée avec l’explosion des nouvelles technologies du numérique …

Eolien et Photovoltaïque peuvent-ils constituer une alternative au nucléaire dans la perspective «cent pour cent d’énergie renouvelable» ?

Un réacteur nucléaire possède en moyenne une puissance électrique d’environ 1 100 MW et peut donc délivrer entre 7 et 8 000 000 MWh par an. Les éoliennes les plus puissantes d’aujourd’hui sont capables de développer une puissance de 5 MWh, dont les meilleures (off-shore) délivrent en moyenne 17 000 MWh par an. Le chiffre retenu pour l’éolien européen installé est de 2 000 MWh de production annuelle par MW de puissance installé par éolienne.

Combien d’éoliennes pour remplacer un réacteur ?

Moyenne annuelle de la production d’électricité par un réacteur nucléaire: (7 000 0000 + 8 000 000 MWh) / 2 = 7 500 000 MWh / an

Moyenne annuelle de la production d’électricité avec l’énergie éolienne de très grande capacité (5 MWh) : 2 000 MWh X 5 MWh = 10 000 MWh an et par éolienne

7 500 000 MWh / 10 000 MWh = 750 éoliennes pour remplacer un réacteur nucléaire (source : site Ethicologique)

Sachant qu’il y a 58 réacteurs nucléaires (le 59ème à Marcoule étant réservé à la recherche) il faudrait : 750 x 58 = 43 500 éoliennes d’une puissance unitaire de 5 MWh. Sachant que la puissance moyenne des futures éoliennes construite en France étant de 3 MW, avec une moyenne annuelle de production de 2000 MWh, il faudrait : 2 000 x 3 = 6 000 MWh soit : 7 500 000 MWh / 6 000 = 1250 éoliennes pour remplacer un seul réacteur Nucléaire x 58 = 72 500 éoliennes pour remplacer le parc Nucléaire Français.

Si on considère que la production d’une éolienne moyenne se situe plutôt actuellement aux environ de 1,8 à 2 MWh on peut estimer à plus de 100 000 le nombre d’éoliennes qui seraient nécessaires au remplacement du parc nucléaire et ceci en supposant que l'on sache stocker l'énergie pour les heures de pointes... Ce qui est, actuellement, loin d'être le cas.

Le photovoltaïque, qu’en est-il ?

En 2015, l’Europe totalise une puissance cumulée de 94,6 GW soit deux fois le résultat obtenu par la Chine. Notons que, même si l’Allemagne réalise une bonne partie du boulot, l’Italie prend la deuxième place avec une puissance cumulée de 18,9 GW. Le troisième n’est autre que le Royaume-Uni avec 8,9 GW. La France se positionne juste en-dessous avec 6,6 GW soit deux places devant la Belgique (3,2 GW), voir ce lien pour plus de détails. Comparé à 10,32 GWh par jour en 2012, c’est une croissance annuelle de 17,8 %.

Par rapport à ses voisins, la France est un nain photovoltaïque : un parc installé d'un peu moins de 4,5 GW contre 37,5 GW pour l'Allemagne pourtant moins ensoleillée. 4,5 GW c'est à peu près ce que l'Allemagne a installé pendant la seule année 2013 alors que les installations se sont sérieusement ralenties outre-Rhin (plus de 7 GW en 2011, idem en 2012). En puissance installée par habitant, la France dispose de 64 watts de solaire photovoltaïque, contre 400 pour l'Allemagne, 280 pour l'Italie, 250 pour la Belgique, et 110 pour l'Espagne où tout est fait pour décourager l'investissement dans le secteur malgré un ensoleillement très favorable.

A titre d’exemple : A Dunkerque, 1 kWc de photovoltaïque plein sud produit 1 000 kWh, à Toulon 1 430 kWh, soit 1 215 kWh en moyenne pour la France. Il faut 6,64 m² de panneaux photovoltaïques pour 1 kWc. Donc 3 000 km², cela nous donne 450 millions de KWc et 548 TWh produits. Soit à peu près que ce que produit réellement le parc nucléaire français. En fait, 3 000 km², ça fait un carré de 55 km de côté, où la superficie d’un département comme le Rhône. Est-ce vraiment si énorme ? En France, la surface bâtie représente plus de 20 000 km². Il suffirait donc d’équiper 15% des toitures pour produire autant d’énergie que l’ensemble des réacteurs nucléaires français... N'a-t-on pas au moins 15 % des toitures qui sont bien orientées ? Mais au-delà des capacités de production, éolien-photovoltaïque qui peuvent théoriquement compenser en équivalence la production nucléaire actuelle se pose le problème et pas des moindres, celui du stockage. Malgré les efforts de la recherche et les résultats obtenus par exemple concernant les supers condensateurs, il ne peut y avoir de transition énergétique qui réponde aux impératifs de baisse du Nucléaire et des réductions des gaz à effet de serre (GES) sans décroissance drastique de la consommation d’énergie...

L’éolien et le solaire sont, par ailleurs très dépendants de métaux rares dont l’accès pourrait devenir de plus en plus incertain, a fortiori si ces formes d’énergie doivent être massivement développées. Exemple : le dysprosium et le néodyme, deux terres rares produites presque exclusivement par la Chine, laquelle a d’ores et déjà fait savoir que ses gisements actuels étaient en déclin. Il faut savoir qu’une voiture hybride contient un kilogramme de néodyme et Selon les études réalisées à ce jour, une éolienne utiliserait de 600 à 700 kg d’aimants par MW de capacité, dont 25 à 29 % de néodyme et 4 % de dysprosium dans l’aimant permanent de la génératrice (voir ce lien pour plus d’informations). Il faudrait multiplier par 26 d’ici à 2035 les extractions de dysprosium pour faire face aux enjeux du changement climatique…

Je rappelle que les terres rares désignent 17 métaux : le scandium, l'yttrium, et les quinze lanthanides. (Lanthane, Cérium, Praséodyme, Néodyme, Prométhium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, et Lutécium) Ces matières minérales aux propriétés exceptionnelles sont utilisées dans la fabrication de produits de haute technologie. Avec le boom du numérique et des nouvelles technologies "vertes", aujourd'hui, à l'échelle de l'économie mondiale, les terres rares sont considérées comme des métaux stratégiques. On retrouve ainsi des terres rares, non seulement dans l’éolien ou le photovoltaïque, mais aussi dans les batteries de voitures électriques et hybrides, dans les LED, les puces de Smartphone, les écrans d'ordinateurs portables…L'industrie de la défense a elle aussi recourt aux terres rares dans la fabrication de capteurs de radars et sonars ou de systèmes d'armes et de ciblage.

Selon les experts, pour sortir du nucléaire et du fossile, il faut accepter une décroissance minimum de 2 % à 3 % par an du PIB, pendant 20 ans. L'autre alternative serait de continuer avec les énergies fossiles, comme outre-Rhin. Ce qui est inacceptable et à terme impossible, comme le recours croissant et démesuré aux terres rares, dont les réserves ne sont pas inépuisables.

Démographie - besoins - consommation, l’impossible équation

On ne peut faire également l’impasse sur la question de la bombe Démographique, dont les effets des explosions successives sur la planète, notamment par la dernière croissance décennale de près d’un milliard d’habitants, ont un impact particulièrement néfaste pour le climat. Phénomène auquel la France n’échappe pas et qui impose d’urgence une décroissance du PIB. Un effort titanesque doit être fait pour économiser l'énergie et les ressources conduisant à la baisse du PIB, indicateur qui doit être dénoncé et repensé.

Quelques exemples de l’impact démographique sur la croissance de la consommation d’électricité pour des pays à population à peu près comparable : La France, 65,6 millions d’habitants, dont la consommation par habitant est passée de 2 746 kWh en 1971 (50 millions d’habitants) à 7 374 kWh en 2013, ou la Thaïlande, (66 millions d’habitants aujourd’hui contre 38 en 1971) qui passe dans la même période de 120 kWh par habitant à 2 471 kWh. Et que dire de la République Démocratique du Congo, 74 millions habitants, (20 millions d’habitants en 1971) avec 56 kWh par habitant en 1971 et 234 kWh en 2013. Les exemples de ce type sont légion (voir ici les données de la banque mondiale)

Certes, il existe de grandes disparités dans l’accès à l’électricité selon les régions du monde. Si certains pays souffrent encore de graves pénuries électriques, la consommation électrique globale connaît pourtant une croissance constante depuis 1971 qui a été multipliée par 3,2 alors que la population mondiale a été multipliée par un peu moins de 2, ce qui est considérable et ne semble pas prêt de s’arrêter. Pas un pays n’a connu une stagnation de la consommation entre 1971 et 2013. Tous, sans exception, ont eu une consommation annuelle en progression constante par habitant, qui va s’amplifier à cause des besoins légitimes des populations du tiers monde, de la croissance démographique et les exigences des nouvelles applications de l’intelligence artificielle inhérent à la quatrième révolution industrielle. Il faut savoir qu’entre 2001 et 2010, la consommation de certains pays en développement a considérablement augmenté : elle a été multipliée par 2,8 pour la Chine, par 1,8 pour l’Inde et par 1,5 pour le Brésil. En France, la consommation totale d’électricité a presque été multipliée par 1,5 en 20 ans.

Pour conclure

La démonstration est faite qu’au rythme actuel de notre consommation d’électricité qui suit l’accroissement de la population, la sortie du Nucléaire ne peut se faire en équivalence de production et consommation par l’éolien et photovoltaïque, essentiellement à cause des problèmes actuellement non résolus du stockage. La seule façon d’y parvenir consiste à ce que la fermeture d’un réacteur nucléaire soit compensée par une énergie dite renouvelable (éolien, photovoltaïque, etc.) et dans une proportion plus importante par des économies d’énergie évaluées et chiffrées, au premier rang desquels le domestique par un changement radical de nos habitudes de consommation et du gaspillage qui en découle dans les pays riches, ainsi que l’abandon du chauffage électrique, mais également sur le plan professionnel. Il faut aussi éliminer tous les gaspillages de type urbain la nuit par un éclairage totalement repensé. Mais aussi sortir de la stupide politique de promotion de la voiture électrique. C’est une escroquerie intellectuelle, quand on connait le coût énergétique et polluant, sans compter le même espace qu’elle occupe qu’une voiture thermique... Aujourd’hui on sait produire des véhicules thermiques qui consomment deux litres de carburant au 100 kilomètres. Le leurre de la voiture électrique justifie des voitures de plus en plus énormes (4X4) à 10 ou 15 litres de consommation d’essence ou pire encore de gasoil aux cent kilomètres...
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(a) Rappel sur les unités utilisées dans cet article

La puissance (produite ou consommée) s’exprime en watts (W), un watt correspond à la puissance d’un système énergétique dans lequel est transférée uniformément une énergie de un joule pendant une seconde

L’énergie s’exprime en joules (J), elle correspond à l’application d’une puissance pendant un temps donné. Ainsi une puissance de un watt appliquée pendant une seconde donne un joule, appliquée pendant une heure (3 600 secondes donc) elle donne un watt-heure (Wh) qui est bien une unité d’énergie ainsi que ses multiples :

Le kilowatt-heure (kWh) :      103  Wh soit 1 000 watts-heures  (3,6 x106 joules)
Le mégawatt-heure (MWh) : 106  Wh soit un million de watts-heures
Le gigawatt-heure (GWh) :   109  Wh soit un milliard de watts-heures
Le térawatt-heure (TWh) :    1012 Wh soit un billion de watts-heures

Les réacteurs nucléaires ont typiquement une puissance (électrique) d’un peu plus de 1 GW, les grandes éoliennes atteignent parfois 5 ou 6 MW. Toutefois, pour les sources d’énergies intermittentes comme le solaire et surtout l’éolien, il est particulièrement important de distinguer la « puissance crête » (notée Wc) qui ne s’obtient qu’une très faible partie du temps quand les conditions (ensoleillement et vent) sont optimales de la production moyenne sur une heure ou effective sur une année. L’article rappelle ainsi qu’un mégawatt de puissance installée dans l’éolien ne fournit environ que 2 000 MWh sur un an (alors qu’une année comprend 8 766 heures).

Cet article a préalablement été publié sur Agoravox et l'Express.

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Published by Daniel Martin - dans Energie
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commentaires

sanovia 22/05/2017 18:19

j'aime bien cette article

sanovia france 22/05/2017 18:18

c'est trop parfait ;)

sanovia Belgique 22/05/2017 18:18

Merci beaucoup ;) j'aime bien votre blog

sanovia 22/05/2017 18:17

merci

invite2018 24/01/2017 21:49

Il faut impérativement que les travailleurs puissent moins bosser sans perdre de salaire.

Cette baisse de temps de travail sera indispensable à toute réduction des déplacements, réduction sans laquelle la nécessaire diminution de la consommation d'électricité ne sera pas possible.

invite2018 25/01/2017 07:42

Petite précision sur le sens de mon commentaire : quand j'écris "Il faut impérativement que les travailleurs puissent moins bosser", cela sous-entend, non pas "il faut impérativement que les travailleurs soient moins capables de bosser" mais "il faut impérativement que les travailleurs soient capable de moins bosser"

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