15/10/2018

Nucléaire : une composante nécessaire pour un mix décarboné

Si des scénarios établis par Negawatt ou l’Ademe estiment possible de couvrir, d’ici 2050, 100% des besoins électriques de la France grâce aux énergies renouvelables, ils ne s’appuient pas sur des données et une évolution des comportements réalistes. À coup sûr, les sources renouvelables de production électrique sont amenées à fortement progresser. Mais pour répondre efficacement aux enjeux de lutte contre le réchauffement climatique et de pénétration dans l’ère du tout numérique, le nucléaire possède bien des atouts. Une fois posés les risques liés à chaque source d’énergie, et avec la volonté d’asseoir l’indépendance énergétique du pays tout en réduisant fortement son empreinte carbone, il est même une composante obligée.

Par Dominique Louis, Président d’Assystem*

La France est bel et bien lancée dans une transition énergétique et plus généralement dans une transition de ses modes de production et de consommation. Le défi climatique l’y oblige. Et il s’avère même être porteur de bien des innovations et des opportunités.

Mais cette transition doit être « éco-logique ». L’impératif pour la planète est de réduire les émissions de gaz à effet de serre, de CO2 et de méthane en particulier, afin de limiter le réchauffement de la planète sous 2 degrés d’ici 2100.

Certes la France a réduit ses émissions de gaz à effet de serre sur son territoire de 10% entre 1990 et 2013. Pourtant, son empreinte carbone, elle, a augmenté de 10% sur la même période. Cela est dû au doublement des émissions liées à ses importations.

Ce constat pointe du doigt l’un des gros défauts des standards retenus par l’Accord de Kyoto d’abord, puis lors de la COP21. Ces derniers ne s’appuient, pour fixer des objectifs de réduction par État, que sur le niveau d’émissions de GES national. Pourtant la contribution des nations aux émissions globales ne se limite pas à leur territoire. Il est nécessaire de prendre en compte les émissions liées aux importations et d’y retrancher celles liées aux exportations. C’est cela la notion d’empreinte carbone.

En choisissant d’importer des produits issus d’industries très consommatrices d’énergie et de pays ne bénéficiant pas d’infrastructures énergétiques aussi décarbonées que sur le territoire, la France augmente donc son empreinte carbone et fait, en quelques sortes, peser sur d’autres son modèle de développement.

Cela signifie que pour réellement réduire son empreinte carbone, elle devrait rapatrier au maximum les industries les plus consommatrices d’énergie dans l’espace national. Et donc augmenter encore ses moyens de production d’énergie décarbonée.

Des besoins énergétiques sous-estimés

La prise de conscience progressive au départ et aujourd’hui partagée d’une urgence à agir tend à faire du déploiement des énergies renouvelables le principal levier de transition.

Elles sont bien l’un des leviers. Mais les scénarios établis pour leur développement en France manquent de considérer des aspects qui, pourtant, sont centraux pour opérer efficacement et de manière réaliste une transition durable.

Les scénarios, et plus particulièrement celui de Negawatt, misent sur un changement radical de nos modes de vie, au niveau de l’habitat et des habitudes de transport, comme pour l’agriculture et l’industrie. Ils reposent sur une baisse drastique de nos consommations sur un horizon de 30 ans seulement.

Outre le fait que cela demanderait des investissements colossaux pour adapter les logements, bureaux, chaînes de production et infrastructures, ces scénarios de rupture ne sont pas réalistes. Ils s’appuient sur la seule contrainte que les populations réclament confort et bien-être, et retiennent une échelle de temps très courte pour changer.

Par ailleurs, il ne faut pas perdre de vue l’évolution démographique et économique de la France. Les prévisions sont claires : la population devrait passer de 67 millions d’individus aujourd’hui à 74 millions en 2050, et le PIB croître de 1 à 1,8% par an, quand, dans le même temps, les émissions de GES nationales devraient être réduites de 80% par rapport à leur niveau de 1990.

Enfin, les scénarios de rupture oublient ou sous-estiment l’entrée de la France, comme de nombreux autres pays du globe, dans l’ère de l’économie numérique. Bien sûr les outils digitaux vont contribuer à optimiser l’exploitation et donc la consommation d’énergie des villes, des bâtiments, des usines ou des transports. Mais ils s’étendent à toute la sphère économique et impliquent de stocker, d’analyser, de sécuriser et de transférer toujours plus de données. Outre la gourmandise énergétique des data centers, le développement, encore à ses prémisses, de la blockchain demandera une quantité d’électricité considérable. Aujourd’hui, pour fonctionner, cette technologie requiert déjà l’équivalent de la consommation annuelle d’énergie de Singapour, soit plus de 40 TWh. Qu’en sera-t-il demain ?

Résultat, les besoins énergétiques du pays tourneront autour de 600 TWh par an d’ici 2050, quand le scénario Negawatt, lui, repose sur une évaluation de 300 TWh.

Intermittence : le hic des renouvelables

Cette consommation pourra-t-elle être assurée par la seule production de source renouvelable ? Plusieurs caractéristiques permettent d’en douter.

L’hydraulique, énergie renouvelable la plus développée en France, bénéficie de nombreux atouts. L’eau peut-être stockée notamment. Aujourd’hui, cette source d’électricité couvre ainsi chaque année autour de 15% de la consommation électrique du pays. Mais si un développement de la petite hydroélectricité est encore possible, les capacités atteindront bientôt leur maximum.

Restent l’éolien et le solaire. Le vent et le soleil sont des ressources naturelles inépuisables certes. Mais elles ont l’inconvénient majeur d’être intermittentes. Elles sont en plus particulièrement sensibles aux changements de saisons. De plus, la plupart des discussions autour de développement des EnR dans notre pays n’abordent pas l’importance du facteur de charge, pourtant central. Il y a 8 700 heures dans une année. L’éolien a un facteur de charge de 2 400 heures par an qui pourrait passer à 3 000 avec l’éolien offshore, car au large le régime de vents est plus soutenu et continu. Pour le solaire, ce facteur de charge passe à 1 500 heures environ. À titre de comparaison, le nucléaire tourne plutôt autour de 7 500 heures, voire 8 000 heures. Aussi la puissance installée n’a-t-elle que peu de valeur. Pour produire la même quantité d’électricité qu’une centrale nucléaire avec un facteur de charge de 1 500 heures, il faut multiplier par quatre les installations. Ce, sans être sûr malgré tout d’avoir le soleil ou le vent suffisant. Pourtant, il faudra, parallèlement, dimensionner le réseau pour qu’il puisse, au cas où, quelques jours par an seulement peut-être, accueillir la puissance maximum. Ce sont bien ici les coûts cachés des renouvelables.

Il faut noter par ailleurs que les installations nécessaires pour produire de l’électricité à partir du vent ou du soleil n’ont pas un bilan carbone neutre. La fabrication de panneaux solaires et l’importation de la majorité d’entre eux, concernant la France, sont responsables d’importantes émissions de gaz à effet de serre. Un panneau confectionné en Chine et installé en Europe mettra deux à trois ans à compenser les émissions de CO2 liées à sa fabrication.

Surtout, un problème majeur demeure. Il reste à ce jour impossible de stocker massivement l’énergie produite par les installations renouvelables. La France possède bien des STEP (Stations de Transfert d’Énergie par Pompage), une trentaine, qui lui permettent de stocker de l’eau et de la restituer pour produire de l’électricité lors des pics de demande. Il n’existe pas d’équivalent pour l’éolien et le solaire, si ce ne sont les batteries. Mais pour stocker 100 KWh, il faut aujourd’hui 600 kilos de batterie. Ainsi pour stocker deux jours de production d’électricité française, il faudrait 12 millions de tonnes de batterie ! La recherche et développement en la matière permettra certainement d’améliorer leur capacité de stockage tout en diminuant leur taille. Mais aucune technologie de rupture ne permet d’envisager que d’ici 30 ou 50 ans, on multiplie par 1 000 cette capacité.

Le nucléaire : une assurance décarbonée face à l’intermittence

Pour répondre à la demande énergétique, aux enjeux climatiques tout en assurant la sécurité d’approvisionnement sur le territoire, un mix 100% renouvelable n’est donc pas pour demain. S’affranchir des risques liés à l’intermittence, et sans moyen de stockage efficace et économiquement viable, réclame une source énergétique de base, comme le nucléaire.

Le recours au gaz ne peut être une option valide quand la plus grande des urgences est de réduire vite et drastiquement les émissions de GES.

Ainsi, je suis convaincu qu’un mix électrique 50/50 renouvelable et nucléaire est souhaitable et réaliste pour l’avenir. L’expérience que possède le pays en matière de nucléaire joue d’ailleurs en sa faveur. Et rappelons-le encore, l’électricité d’origine nucléaire est bel et bien décarbonée.

Comme pour les renouvelables, le nucléaire concentre toutefois certaines problématiques. On ne peut les nier. Les technologies mises au point à ce jour ne permettent ainsi pas d’éliminer 100% des déchets produits lors de la fission. Même si, avec l’EPR en particulier, nous parlons de quantités infimes de déchets haute activité à vie longue.

Mais bien sûr, l’argument de la sûreté des installations nucléaires est celui qui mobilise le plus de passions. Les accidents de Tchernobyl puis de Fukushima sont bien entendu à déplorer. Pourtant, à bien y regarder, les installations actuelles répondent à des critères de sécurité particulièrement élevés et disposent de redondances colossales. Les efforts à fournir concernent davantage la gouvernance. À Fukushima, c’est bien les erreurs humaines qui ont conduit à l’accident. Les japonais avaient de l’eau de mer à proximité et auraient pu arroser le réacteur dès le départ. Mais personne n’a pris la décision ou n’en a donné l’ordre. Ils ont essayé de sauver l’installation, quand il aurait fallu la noyer immédiatement.

Le nucléaire a donc toute sa place dans le mix énergétique décarbonée de la France et au moins jusqu’en 2100. Date avant laquelle, aucune technologie de stockage ou source d’énergie de rupture ne semble pouvoir émerger à des coûts acceptables. Après quoi l’hydrogène devrait s’imposer, quand le programme ITER aura permis de maîtriser la fusion.

D’ici là, il faudra donc investir sur les renouvelables d’un côté et sur le nucléaire de l’autre. Le parc français étant vieillissant, il ne faudra pas se cantonner à la construction d’un seul EPR. C’est donc maintenant que les décisions politiques doivent être prises et assumées si nous voulons mener à bien la transition énergétique de notre pays et lutter de manière efficace contre le réchauffement climatique.

 

 

*Dominique Louis est l’auteur du livre « 2050: une France sans carbone »

Dominique Louis
Publié par :
Dominique Louis
Président d'Assystem

Assystem

Cet article contribue au dossier :

Transition Energétique

Quelque chose à dire ?

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.