Énergies renouvelables : coûteuses et inutiles

Les énergies renouvelables ont des caractéristiques qui les rendent difficilement utilisables sur un réseau électrique interconnecté de haute densité.

La presque totalité de ce qu’on nomme « énergies renouvelables » sont intermittentes et subies. L’éolien et le solaire dépendent de la météo, l’hydraulique au fil de l’eau dépend du débit des fleuves, les hydroliennes des courants et des marées. On dit qu’elles ne sont pas pilotables à la demande comme le sont les centrales thermiques, nucléaires ou à combustibles fossiles. Mais elles ont d’autres caractéristiques qui les rendent difficilement utilisables sur un réseau électrique interconnecté de haute densité.

L’intermittence 

Contrairement à une idée reçue, nous avons des épisodes sans vent et sans soleil plusieurs fois par an sur l’ensemble du territoire européen, même en hiver. Au mois de janvier de cette année, c’est arrivé trois fois. On peut même dire que pendant 15 jours de janvier, l’activité éolienne et solaire a été très faible. Chacun peut le constater sur les sites dédiés des différents pays européens (eCO2mix en France, Energycharts.de en Allemagne par exemple).

Si, dans la plupart des cas, on peut le prévoir quelques jours par avance, à l’échelle de l’année voire de la décennie, c’est aléatoire. Comme l’électricité ne se stocke pas, et que les moyens de conversion de l’énergie électrique en vue de stockage ne seront jamais à hauteur des besoins (rappelons que la pointe de puissance appelée historique de la France et l’Allemagne réunies est de l’ordre de 180 millions de  kW), dans une planification à long terme, l’apport des énergies renouvelables à la pointe de consommation compte pour zéro. Une accélération de la construction d’éoliennes et de panneaux  solaires ne change donc rien à notre situation actuelle de risques de black out. 

Le coût environnemental

Un des critères qui permet d’évaluer le coût environnemental de production de l’énergie est la densité énergétique. En effet, elle détermine les surfaces géographiques et les ressources utilisées pour produire une unité d’énergie.

On observe qu’il y a un facteur 4 de densité d’énergie entre centrales thermiques et l’éolien/solaire.

Pour prendre l’exemple de l’éolien, la puissance appelée en pointe citée ci-dessus, 180 000 MW, nécessite 60 000 éoliennes ou 112 EPR.  Mais les 112 EPR peuvent produire 4 fois plus d’énergie du fait de l’intermittence des éoliennes, et pendant 60 ans au lieu de 20 ans (durées de vie contractuelles). On coulera 100 millions de tonnes de béton pour les EPR, et 360 millions de tonnes pour les 3 générations d’éoliennes, mais en produisant potentiellement quatre fois moins d’énergie.

C’est pour cette raison que lorsqu’on calcule l’empreinte carbone des différents modes de production d’électricité qui émettent peu à la production on trouve (Chiffre de L’Ademe) :

• 14 grammes de CO2 par kWh pour l’éolien,
• 44 grammes pour les panneaux solaires,
• 6 grammes pour le nucléaire.

Cela reflète les impacts environnementaux à l’investissement.

Mais il y a pire. En effet, les fluctuations des énergies renouvelables à très court terme (de l’ordre d’une heure) sont parfois très brutales. C’est évident pour le solaire, qui monte en puissance de zéro à son maximum en 6 heures, et redescend aussi vite. Mais c’est vrai aussi pour les éoliennes car le vent souffle généralement en rafales. Il faut donc des moyens pilotables suffisamment souples, rapides et locaux pour ajuster l’offre et la demande. Au-delà de 20 % de part d’énergies intermittentes dans un réseau, il faut des outils dédiés pour pallier ces fluctuations. L’hydraulique ne suffit pas. Seules des centrales à gaz peuvent le faire. Plus on installe d’éoliennes et de panneaux solaires, plus c’est nécessaire.

Ce phénomène a bien été compris par les fournisseurs de gaz, qui sont les premiers militants lobbyistes pour les énergies renouvelables, et même poussent à fermer des centrales nucléaires. En fait, pour connaître la vraie empreinte carbone des énergies renouvelables, il faudrait leur associer les émissions de centrales à gaz dédiées à leur variabilité. Or, ces centrales, auxquelles sont imposées une marche chaotique, ont un très mauvais rendement (au moins la moitié du rendement nominal !)

Une aberration économique

Sur un marché libre, les énergies intermittentes sont intrinsèquement non rentables. En effet, dès que la capacité installée est supérieure à la demande, lorsqu’il y a du vent et du soleil, tout le monde produit en même temps, conduisant à un prix proche de zéro. Comme en plus ce n’est pas simple d’interrompre la production des éoliennes et des panneaux solaires, car c’est une production diffuse, on a souvent intérêt à vendre à prix négatif !

Inversement, sans vent et sans soleil, les prix montent… mais personne ne produit.

En fait, en même temps que l’Europe prône une libéralisation du marché de l’électricité, elle impose un marché complètement artificiel qui ne fait que perturber le marché libre. Elle le fait soit par des subventions directes, soit par des conditions de marché qui imposent de fait d’appeler en premier les productions des énergies renouvelables au détriment des autres moyens de production. Or, on a vu que ces moyens là, pilotables, sont indispensables pour la sécurité du réseau. Ils produisent donc moins que ce qu’ils devraient, et sont moins rentables. C’est peut-être là le plus grave, car cela conduit de facto à ce que les investisseurs se désintéressent des moyens indispensables pour se tourner vers les moyens subventionnés.

Le système conduit donc intrinsèquement au black out.

Enfin, l’autre aberration économique est que l’investissement en énergie intermittente ne délivre sa puissance nominale que 25 % de son temps pour l’éolien on shore, 35 % pour l’off shore et 15% pour le solaire : toute utilisation en aval de ces producteurs ne sera donc, elle aussi, utilisée que partiellement, et mal rentabilisée. C’est vrai pour tout les réseaux électriques de liaison, mais aussi pour des applications telles que la production d’hydrogène, car il sera bien moins coûteux d’alimenter des électrolyseurs avec le taux de marche du nucléaire que de l’éolien !

Alors, à quoi servent les énergies renouvelables ?

À cette question, les institutions répondent : « À avoir une deuxième filière en cas de risque systémique sur la filière nucléaire. » Étant donné que cette filière est aléatoire, on ne voit pas bien ce qu’elle peut secourir.

En réalité, les énergies renouvelables ne servent à rien si on a du nucléaire et un peu d’hydraulique.