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Veille M3 / [Infographie] Que supposerait un mix électrique dominé par le solaire et l'éolien ?

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Les « énergies du jour »

En matière de transition énergétique et d’énergies renouvelables, il nous faut avant tout compter sur des flux naturels dont la disponibilité s’avère variable.

Si le « Jour » est le temps où l’on dépense le plus d’énergie, il est également celui où le solaire et l’éolien sont les plus performants.

Une fois que de premiers investissements conséquents ont été réalisés au niveau des infrastructures, ces énergies se révèlent par ailleurs à la fois peu coûteuses et peu polluantes.

Mais alors, ces « énergies du jour » peuvent-elles être la solution pour répondre à nos besoins actuels et futurs ?

À quoi pourrait ressembler un mix énergétique majoritairement tourné vers le renouvelable ?

À partir d’un scénario de l’Ademe, quelques chiffres pour poser l’hypothèse d’une production d’énergie 100 % alimentée par la lumière et les vents.

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Date : 01/10/2024
LES « ÉNERGIES DU JOUR » INFOGRAPHIE : QUE SUPPOSERAIT UN MIX ÉLECTRIQUE DOMINÉ PAR LE SOLAIRE ET L’ÉOLIEN ?.La lumière du soleil est la principale source d’énergie sur Terre. Chaque jour, notre planète reçoit plusieurs millions de Pétawatts-heure d’énergie solaire, ce qui représente plusieurs milliers de fois la consommation journalière mondiale d’énergie. Les rayons du soleil, comme le vent qui résulte du réchauffement des masses d’air, représentent donc une source surabondante d’énergie, que différentes technologies permettent aujourd’hui de transformer en électricité. Une étude de l’Ademe montre qu’il est possible de produire 100 % de notre électricité avec ces « énergies du jour » que sont le solaire et l’éolien. Mais cette transition est loin d’être évidente. Le mix électrique français aujourd’hui • Nucléaire : 77 % • Hydraulique : 13 % • Éolien : 3 % • Photovoltaïque : 13 % • Fossiles : 5 % • Autres : 1 % Un mix électrique très largement dominé par le nucléaire Avec des avantages… • Énergies majoritairement « pilotables » • Mix peu carboné … et des inconvénients : • Parc nucléaire vieillissant • Énergies majoritairement non renouvelables • Gestion problématique des déchets nucléaires • Risques d’accident d’ampleur
Le scénario de référence 100 % renouvelable de l’Ademe en 2050 Un mix électrique dominé par l’éolien et le solaire Avec là encore des avantages… • Énergies inépuisables • Mix peu carboné • Énergies décentralisées • Déchets recyclables … et des inconvénients : • Énergies intermittentes • Impacts paysagers • Occupation du sol • Adaptation du réseau de transport d’électricité • Évolutions technologiques incertaines 482 Térawatts-heures (TWh) : • Hydraulique : 13 % • Éolien : 63 % • Photovoltaïque : 17 % • Thermiques renouvelables et géothermie : 7 % Des contraintes physiques et techniques surmontables La maîtrise de la demande d’électricité sera à la fois indispensable et complexe : il faudra réduire les consommations tout en augmentant les usages de l’électricité (pompe à chaleur, véhicules électriques, etc). Une surface de sol non négligeable devra être dédiée aux installations renouvelables : 18 500 km². La surface réellement artificialisée est toutefois bien moindre : environ 200 km² (à titre comparatif, le réseau routier couvre environ 10 000 km²). Une part d’énergie pilotable est indispensable : pour pallier l’intermittence du solaire et de l’éolien, il faut faire appel à environ 60 TWh d’électricité issue de la biomasse ou de l’hydraulique. • 2015 / 540 TWh • 2050/482 TWh • Surface « occupée » : terrestre/17 000 km² — au sol/500 km² • % France métropolitaine : terrestre/3 % — au sol/0,1 % • Surface vraiment artificialisée : terrestre/170 km² — au sol/25 km²
Des solutions de stockage et de flexibilité qui restent à développer Afin de gérer l’intermittence de la production des énergies solaire et éolienne, il faut disposer de moyens techniques de pilotage de la demande et de stockage de l’électricité : Pilotage : Grâce à un réseau intelligent : • Les batteries des véhicules électriques et les chauffe-eau électriques absorbent les surplus de production en journée • Les pompes à chaleur et certains appareils domestiques modulent leur fonctionnement selon la production (report horaire) Stockage : Différentes technologies de stockage sont déployées : • Batteries + stockage à air comprimé (stockage de court terme, quotidien) • Stations de transfert d’énergie par pompage STEP (stockage de moyen terme, infra-hebdomadaire) • « Power to gas » (transformation de l’électricité en gaz par méthanation, stockage de long terme) L’acceptabilité sociale : le point clé ? L’acceptabilité sociale de l’éolien terrestre et des centrales photovoltaïques au sol impacte directement le mix énergétique d’un scénario 100 % renouvelable L’acceptabilité sociale est aussi le facteur le plus susceptible d’impacter le prix de l’énergie renouvelable… et donc son acceptabilité économique Un scénario avec « seulement » 80 % d’énergies renouvelables serait plus facile à réaliser en cas d’acceptabilité sociale « modérée » Acceptabilité sociale : – éolien terrestre – photovoltaïque au sol + éolien off-shore + photovoltaïque en toiture + énergie marine, etc. Prix du kWh : – éolien terrestre – photovoltaïque au sol + éolien off-shore + photovoltaïque en toiture + énergie marine, etc.

 

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