Le changement climatique la transition énergétique et notre mode de vie. Partie 6 : Les limites du renouvelable

Des panneaux solaires, des éoliennes : pour quoi faire ?

Ce titre provocateur pose la question de pourquoi installer des éoliennes et des capteurs solaires en France, où nous ne manquons pas d’électricité et où celle-ci est décarbonée à 93%.

De plus l’électricité ne représente que 30 à 40 % de l’énergie primaire consommée
en France. Pétrole et gaz sont largement majoritaires. Je rappelle que le transport est un gros émetteur de CO2. Pour réduire nos émissions de CO2, des choix autres que
s’attaquer à la production d’électricité seraient plus efficaces.

Les panneaux solaires peuvent servir à produire de l’eau chaude sanitaire. Il est plus
efficace de transformer l’énergie solaire en chaleur qu’en électricité. Tout se passe en
local, le stockage d’énergie se fait sans batterie de façon naturelle dans le ballon d’eau
chaude. Je m’étonne qu’on encourage pas plus les chauffe-eaux solaires en France.
Quelques m2 suffisent pour produire l’eau chaude de toute une famille. L’installation est à la portée de tout artisan sérieux.

Les éoliennes servent à produire de l’électricité. La question qui se pose est donc la
suivante : déploie-t-on des éoliennes car pour combler un manque, ou pour remplacer des moyens de production indésirables (polluants, vétustes, chers, dangereux, etc.), ou pour d’autres raisons ?

B. Durand et JP Riou experts en énergie (aspofrance.org) estiment que l’éolien ne sert à rien du tout (sic) en France, pays qui produit déjà son électricité en quantités suffisantes sans avoir recours ou presque aux combustibles fossiles grâce à l’hydroélectricité et/ou au nucléaire. A vérifier…

J’ai rappelé dans mon article précédent que la Commission Européenne (CE) imposait
aux pays de l’Union une part minimale (20% en 2020) de renouvelable (éolien et solaire) dans leur mix électrique. La France obéirait donc simplement aux injonctions de la CE. Ce qui n’est pas glorieux. Elle aurait dû mieux négocier pour conserver sa souveraineté.

Déployer du renouvelable électrique dans notre pays ne réduira pas nos émissions de
CO2. Avec la fermeture de Fessenheim, on remplace une énergie non carbonée par une autre… On devine des raisons politiques derrière les éoliennes. Il est plus facile de “vendre” du renouvelable aux écologistes anti nucléaires que de s’attaquer au secteur automobile et à ses SUV, très émetteur de CO2.

Remplacer le nucléaire par des éoliennes ?

Il semble que le Gouvernement français soit de plus en plus réticent à conserver son
énergie nucléaire (Flamanville ne peut que faire douter) et soit plutôt enclin à augmenter massivement la part du renouvelable électrique en France. RTE et l’AIE ont lancé des études de faisabilité technique de différents scénarios allant jusqu’à 100% de renouvelable vers 2050. Le vieillissement du nucléaire en France, pose le problème inéluctable à terme (2030 et au delà) de son renouvellement ou de son remplacement.

Les moyens de production décarbonés d’électricité sont peu nombreux : nucléaire, renouvelable, ou les deux. A ce jour on prévoit 50% maximum de nucléaire en 2035, donc au moins 50% de renouvelable. Comme je l’explique plus loin, cet objectif de 50% ne sera pas facile à tenir.

Le renouvelable exige des investissement financiers massifs

Les arguments avancés en faveur du renouvelable sont le faible coût du MWh produit et l’absence d’émission de CO2. Mais “on” oublie de dire que ce coût est mesuré au pied du mât. Or ce n’est pas là qu’on a besoin d’électricité, c’est au point de livraison (PDL) là où est notre compteur.

Il y a en effet une longue chaine logistique entre le point de production d’électricité et le
point de consommation de celle-ci. Les coûts de cette chaine sont loin d’être imputés à
l’éolien ou au solaire, comme ils devraient l’être. La plus grosse partie est supportée par le reste du système électrique, réseau, autres producteurs. Voyons en quoi consiste cette chaine.

Il faut construire (en fait importer) les éoliennes, les transporter sur site, les installer

Le coût d’une éolienne installée est d’environ 1,5 M€/MW. Les 18 000 MW actuels
représentent un investissement financier déjà consenti d’environ 30 Milliards €. A cette
somme il faut ajouter les investissements dans le solaire, ce qui double la somme. C’est
considérable et ce n’est pas fini. L’Allemagne très volontariste a déjà dépensé 500 Md €
en renouvelable pour un gain décevant en terme de CO2 évité et prix du kWh. Ne l’imitons pas. L’Allemagne est un pays industriel qui exporte, bien plus riche que la France…

Il faut raccorder les éoliennes au réseau électrique
Comme les éoliennes se trouvent réparties sur tout le territoire, elles se situent loin du
réseau THT. C’est beaucoup de tranchées à creuser, de câbles de cuivre à poser, de
transformateurs à ajouter au réseau. Avec le renouvelable le “premier kilomètre” coûte
très cher. Et il y en a beaucoup !

Il faut renforcer le réseau
La puissance électrique éolienne est très importante quand le vent souffle fort. Le réseau doit être capable de transporter ce nouvel afflux d’énergie. Les tronçons se trouvant entre les régions à forte concentration d’éoliennes et les grandes villes, doivent donc être renforcés. Ces renforcements coûtent très cher (très haute tension).

Il faut compenser l’intermittence du renouvelable : encore des investissements
Le qualificatif d’intermittence, est consacré par l’usage mais ne reflète pas correctement la réalité. Il laisse entendre qu’une éolienne est soit à l’arrêt, soit en marche, délivrant une puissance électrique constante dès qu’elle tourne. Ce n’est pas exact. La puissance d’une éolienne varie comme le cube (puissance 3) de la vitesse du vent. Quand la vitesse du vent est divisée par 2, l’éolienne produit 8 fois moins d’énergie. Et nous n’avons aucun moyen d’agir sur la vitesse du vent… Il est plus correct de dire que l’éolien est une énergie variable ou fluctuante et surtout non pilotable. C’est Dame Nature qui commande.
Je recense plus loin les solutions tentant de répondre au problème de l’intermittence. Toutes exigent de lourds investissements.

Plus il y a de renouvelable, plus il faut le subventionner
C’est le résultat du fonctionnement du marché de gros de l’électricité. Éolien et solaire
produisent indépendamment de la demande. Quand il y a trop d’offre le prix du MWh
s’effondre et devient inférieur au coût de production. Le prix peut même devenir négatif. La rentabilité du renouvelable s’effondre inéluctablement dès qu’il atteint 30 à 40% du mix électrique (il inonde le marché d’une électricité inutile). C’est pourquoi les états le
subventionnent. Et généreusement en France (voir mon article précédent)… Ces
subventions ne profitent jamais au citoyen-consommateur car la chute des prix de gros ne se répercute pas sur les prix de détail.

Le CO2 condamne le pétrole, l’intermittence renchérit le renouvelable
Dans un réseau électrique il faut assurer à tout instant l’égalité production = consommation. Sinon le réseau s’écroule, comme c’est arrivé en France en décembre
1979. Comment assurer cet équilibre avec des moyens non pilotables comme l’éolien ?

Le foisonnement : installer plus d’éoliennes sur un territoire plus grand
Guy Béart chantait “Il fait toujours beau quelque part”. Le producteur éolien affirme qu’il y a toujours du vent quelque part : sur un grand territoire, s’il n’y a pas de vent ici, il y en a là-bas. Il y aurait donc toujours un nombre suffisant d’éoliennes pour répondre à la
demande. Le hic c’est que ça ne marche pas, l’Europe est trop petite ! Le foisonnement
conduit à des dépenses somptuaires pour un gain dérisoire : tout ça pour ça !

Compter sur les pays voisins
Cela marcherait si la France était seule à disposer d’une électricité renouvelable
intermittente, entourée de pays équipés de centrales pilotables (carbonées ?). Et encore à condition de disposer d’interconnexions aux frontières, de capacité suffisante, qu’il faudrait probablement renforcer. Encore des capitaux à engager… Dans la réalité, poussés par la CE, tous les pays européens s’équipent d’éoliennes et auront tous en même temps les mêmes besoins. Compter sur son voisin sera comparable, quand son bateau coule, au naufragé qui s’accroche à un autre naufragé car il n’y a pas de canot de sauvetage !

Stocker
L’électricité se stocke mal. C’est connu depuis longtemps. Cela n’empêche pas les
journaux grand public de publier régulièrement que ça y est, on a trouvé La solution :
batteries (forcément de nouvelle génération), hydrogène (une énergie inépuisable selon
l’Obs), barrage d’altitude, etc. (pour en savoir plus voir connaissancedesenergies.org). La vérité c’est que ces systèmes sont loin de l’échelle industrielle du stockage dont on a
besoin. Avec un fort taux de renouvelable, le besoin en stockage d’électricité se compte en semaines de consommation nationale, et aussi en Méga-Euros ! On est loin du compte et dans les 10 ans qui viennent les experts ne voient venir aucune rupture technologique.

Passer le relais à des centrales pilotables en attente
Tant que le taux de renouvelable est faible (<20%) les autres centrales (pilotables) sont
suffisamment nombreuses et modulables pour compenser la variabilité du renouvelable. Au delà, il faut disposer d’une réserve de puissance sous la forme de centrales pilotables en attente. Si on élimine le nucléaire dont ne veulent ni l’Allemagne, ni la CE, alors ce sera nécessairement des centrales à combustible fossile carboné…

De fait, cela revient à plus que doubler la puissance installée : d’un côté des éoliennes et du solaire, de l’autre des turbines à gaz (temps de réponse rapide, combustible moins catastrophique que le charbon…). Encore des investissements pharaoniques ! Encore du CO2 émis.
Et ce n’est pas tout, il faut subventionner ces centrales car ne pouvant, la plupart du
temps, écouler leur production, la priorité d’accès au réseau étant donné au renouvelable, leur rentabilité s’effondre. Comme le système ne peut se passer d’elles dès que le vent faiblit, on assure leur survie en les subventionnant. En France ces subventions sont pudiquement désignées sous le nom de marché de capacités, plus présentable.

Piloter la demande !
Le principe est simple quand la demande continue de croitre sans que l’offre n’arrive à
suivre alors il faut réduire la demande… On parle de flexibilité de la demande, en clair de coupures... Elles peuvent être consenties, en échange d’une contrepartie (ristourne sur la facture), ou imposées autoritairement (délestage). Des dispositifs existent déjà :
effacement, heures creuses (HC). Dans l’effacement un industriel s’engage à baisser
fortement sa consommation sur demande de son fournisseur. Nos chauffe-eaux sont
automatiquement coupés quand on sort de la période HC.
Ces dispositifs peuvent être enrichis. Le compteur Linky permet aux opérateurs de couper à distance de façon sélective (et quelle que soit l’heure) jusqu’à 8 circuits, par exemple, chauffe-eau, chauffage, borne de recharge, prises électriques banalisées, etc. On peut aussi imaginer un prix du kWh variable augmentant fortement avec la demande. Reste à voir comment avertir le client, et comment il pourrait répondre à ce signal.
Le risque d’être coupé souvent et longtemps dépend du taux de pénétration du
renouvelable dans le bouquet électrique. Un fort taux expose à un fort risque…

Conclusion
Produire de l’électricité avec du vent et du soleil est une idée séduisante. Ce n’est pas
polluant (vraiment ?), on comprend comment ça marche (sûr ?). Vent et soleil sont
gratuits. Mais le diable est dans les détails. Des détails qui grossissent vite quand on veut injecter beaucoup de renouvelable dans le réseau. Si on reste raisonnable on peut tirer les meilleurs avantages du renouvelable. Au delà d’un certain seuil (20 à 25%), l’aventure coûte cher, prix du kWh élevé, coupures, nuisances visuelles et sonores. Mieux vaut être prévenu. Mais le sommes-nous vraiment ?

Daniel Beaucourt