Réalités sur le débat Nucléaire/Renouvelable
Par JMB le 12 mars 2007
Thème(s) : Rôles nucléaire et énergies renouvelables
Mots clés : climat, nucléaire, réchauffement, renouvelable
L’orientation énergies renouvelables : Mythes et réalités
En 2004, selon l’observatoire EDF, les énergies renouvelables et le nucléaire avaient une participation à peu près identique dans la production mondiale d’électricité. Respectivement 18% (dont 16% d’hydraulique) et 16%.
Aujourd’hui, la part du nucléaire dans l’énergie mondiale est de 8% et contrairement à ce que l’on peut penser, elle est en légère augmentation.
C’est dans ce contexte qu’ont été livrées les très attendues conclusions du GIEC (groupe international d’experts pour l’étude de l’évolution du climat), en janvier 2007.
Ces conclusions avaient deux principaux résultats, aux sentiments contradictoires, qui se complétaient et marquaient bien combien notre temps constitue un moment clé pour l’impact climatique de l’activité industrielle et énergétique mondiale :
a) Ce qui était au début des années 90 une hypothèse théorique d’experts, c’est-à-dire la captation d’une partie du rayonnement de la surface de la terre par des gaz présents dans l’atmosphère terrestre, - CO2, méthane, protoxyde d’azote..-, issus des activités industrielle et énergétique essentiellement, provoquant ainsi un réchauffement de l’atmosphère par un effet de serre, a commencé à être vérifié pratiquement au début des années 2000. Cette augmentation a été chiffrée à environ 0,6° Celsius actuellement [référence années 60-90]. Et lorsque l’on voit les conséquences climatiques de cette donnée qui paraît anodine, on ne peut qu’être inquiet vis-à-vis des conséquences de son évolution à terme, c’est-à-dire plusieurs degrés, dans le siècle. Il faut aussi noter que cette réalité a été contestée, notamment lors du protocole de Kyoto, en 1999, par les américains. Et qu’elle l’est encore aujourd’hui, voir par exemple l’article de Claude Allègre, Le Monde du 26 octobre 2006. Mais il y a maintenant des arguments très solides, notamment la force de la prédiction, en faveur de la théorie de l’effet de serre.
b) Le deuxième résultat, de nature plus optimiste, est qu’une politique adaptée, notamment industrielle et énergétique, peut limiter le phénomène de réchauffement.
Un facteur important, qui n’influence d’ailleurs pas que ce problème, est constitué par la démographie mondiale.
Et au niveau de l’énergie, le point fondamental est relatif au rôle des émissions de CO2, puisque l’on postule que celui-ci compte pour, approximativement, les deux tiers dans l’effet de serre.
Les solutions pour l’avenir:
On voit ici, combien il est à la fois facile de trouver des solutions au problème et difficile de les mettre en œuvre.
Passons sur l’aspect démographique, pour traiter du volet énergétique. Des données initiales il résulte qu’il faut prioritairement s’attaquer au 66% d’électricité issus de la combustion des : pétrole, gaz et charbon. Puis augmenter la part de l’électricité rendue ainsi plus « propre », y compris avec des piles à combustibles, dans les transports notamment. A plus long terme, on peut aussi envisager des applications industrielles du nucléaire à partir de chaleur générée par des réacteurs nucléaires à gaz « hautes températures ».
Ainsi, même en dehors des éléments qui seront développés plus loin, les chiffres montrent combien il est absurde d’opposer le nucléaire et les énergies renouvelables dans cette question.
De multiples problèmes, techniques et politiques, ralentissent la mise en œuvre de tels axes de redéploiement de la production électrique et énergétique.
Un de ces problèmes techniques le plus souvent passé sous silence et sous estimé, est celui des inerties dues aux temps d’études, puis de mise en service, de technologies de pointe en la matière. Sans aller jusqu’au délai d’une à plusieurs centaines d’années que nécessite la mise au point d’un réacteur à fusion thermonucléaire contrôlée, l’exploitation électronucléaire d’une technologie dite de IVème génération, soient des réacteurs nucléaires « rapides » à gaz par exemple, peut demander de 40 à 50 ans d’études. Pour disposer de ce type de réacteurs en 2020/25, il est obligatoire de revenir à une technologie type Super Phénix de réacteurs « rapides » à sodium. L’exploitation industrialisée de la pile à combustible, dont il serait bon de disposer lors de la prochaine décade, aura aussi demandé des dizaines d’années.
On connaît aussi dans le cas du nucléaire, la nécessité politique de faire accepter ce choix par les populations.
En théorie, tout le monde se prononce en faveur du recours à des énergies renouvelables.
Mais lorsqu’une retenue d’eau vient noyer une vallée riche d’histoire et fertile, lorsque l’on veut placer un champ d’éoliennes dans un environnement qui ne s’y prête pas, au niveau du paysage par exemple, on rencontre aussi de fortes oppositions.
En Allemagne, en 1998, le manifeste de Darmstadt a synthétisé une opposition de caractère esthétique et culturelle, mais surtout technique, à l’option allemande de développer des champs d’éoliennes sur un vaste réseau. Cela a été réalisé malgré tout et l’on a pu ainsi vérifier une des affirmations du manifeste : « Quoique l’Allemagne ait pris le devant dans l’expansion de l’utilisation de l’énergie éolienne, il n’a pas été possible jusqu’à présent, de remplacer une seule centrale nucléaire ou une centrale au charbon. Même si l’Allemagne continue à poursuivre cette expansion, cela ne sera pas possible non plus, dans l’avenir ».
En France, le fait que l’Eolien soit totalement livré à l’initiative privée et favorise des champs à la puissance réduite, entraîne de forts délais dans l’investissement global qui ne pourra satisfaire les exigences de la commission européenne. Selon le journal Libération, entre le 1er Février 2005 et le 1er Février 2006, 202 permis de construire ont été délivrés pour des champs d’éoliennes, représentant une puissance totale de 1230 MWe. A ce rythme là on n’atteindra pas le niveau actuel de l’Allemagne, leader mondial de l’Eolien, avant 2020.
On voit donc apparaître les limitations, que peuvent générer les réalités, aux rêves et à l’envie de développer des activités humaines qui préservent totalement l’environnement.
Justement, dans le cadre de la France, quels sont les mythes et réalités liées aux énergies renouvelables
Les énergies renouvelables font à appel à des sources énergétiques renouvelables. Ce sont essentiellement :
- l’hydraulique (barrages et usines marémotrices)
- le solaire (capteurs thermiques ou photovoltaïque, ou focalisateurs de rayonnements solaires sur une chaudière)
- l’éolien
- le géothermique
- la bioénergie : bois, production de méthane, d’éthanol, de diester…
Le mythe le plus souvent utilisé consiste à faire croire qu’avec une grosse concentration de moyens de recherche les énergies renouvelables pourraient se substituer, à terme, aux autres formes de production d’énergie, - nucléaire particulièrement, mais aussi chaudières à charbon, gaz, fuel, essence.. -.
Au moins depuis les années 70, l’EDF, le CEA, le CNRS.. mènent des recherches sur les énergies renouvelables, - solaire : capteurs et chaudière, bioénergies, ..-.
Et en ce qui concerne les actions concrètes : une part non négligeable ( > 10%) de la production actuelle d’électricité provient du renouvelable (Hydraulique : Barrages et usine marémotrice). Pour le bâtiment, des installations solaires, pour l’eau chaude essentiellement, ainsi que des procédés d’isolation par l’extérieur sont disponibles depuis au moins 30 ans. Des installations prototypes utilisant la géothermie ont été lancées il y a déjà longtemps.
En France, il est vrai que l’Eolien a pris du retard par rapport aux autres pays développés, mais ce n’est pas sans raison. Et le pétrole dit « vert » va voir sa proportion portée à 10% en 2010.
Le bilan se présente donc comme suit :
- l’Hydraulique, en France, est quasiment saturé à l’exception du projet de marémotrice Bretagne/ Cotentin notamment,
- On peut et doit faire mieux dans la construction pour le solaire et les économies d’énergies,
- Le Pétrole dit « vert » émet aussi du CO2 (en quantité un peu moindre) et demande une énergie importante au niveau de sa fabrication. Et puis on ne peut lui consacrer la majorité des terres cultivables afin qu’il puisse se substituer au pétrole fossile. Ni pratiquer une déforestation importante pour lui procurer des terres. Enfin, la nécessité de rendement amène à utiliser massivement engrais et pesticides.
- Quant à l’Eolien, sous l’action d’une directive européenne, il va être introduit de manière importante sans que cela conduise à l’arrêt des centrales nucléaires, bien au contraire.
Il est clair que les énergies renouvelables ne peuvent absolument pas remplacer la production du nucléaire et des énergies fossiles. Et l’on a vu plus haut que ce serait une orientation erronée de vouloir substituer le renouvelable au nucléaire.
Mais au niveau de l’Etat, sans parler d’une planification qui n’existe plus, le projet d’investissements pour la production d’électricité jusqu’à 2015 prévoit :
Plus de 20000 MWe de renouvelable dont 17000 MW d’Eolien, 6100 MW de Fossile et l’EPR soit 1600 MW. (Il faut souligner qu’avec cela les émissions CO2 vont augmenter)
On voit que l’on est quasiment à zéro nucléaire, en dehors du fait que l’on va devoir prolonger de 20 ans, si l’on peut, la vie des vieillissantes centrales nucléaires actuelles.
En fait depuis le début des années 90 on est en situation de quasi moratoire sur le nucléaire.
Les réalités de l’Eolien
La puissance électrique éolienne installée dans les pays les plus avancés est donnée dans le tableau ci-dessous : [Selon Wind service Holland PAYS leaders de l’Eolien au 17 novembre 2006]
Pays I German I Spain I US I Denmark
MW éoliens installés I 19540 I 1134 I 10487 I 3137
Malgré cela, il faut souligner que l’Allemagne produit actuellement moins de 6% de son électricité à partir de l’Eolien. Le nucléaire en fournit encore plus de 30%.
Ainsi les termes de l’accord du 14 juin 2000 entre le Gouvernement allemand et les producteurs d’électricité :
« Les 19 réacteurs électronucléaires implantés outre-Rhin seront chacun fermés après 32 années de fonctionnement. Ainsi, le dernier réacteur installé en Allemagne devrait être arrêté en 2021 »,
paraissent aujourd’hui complètement irréalistes.
Pour être complet sur ce cas de référence, on notera qu’en 2005 on répertoriait 64000 emplois liés à l’Eolien chez nos voisins germains.
Cela amène à énoncer quelques vérités sur les éoliennes :
- Passons sur le bruit, les massacres d’oiseaux et l’esthétique de mats de 100 m et plus de haut dans un paysage, les interférences radars.
- La puissance d’une éolienne est proportionnelle à la puissance trois de la vitesse du vent. Autant dire qu’une éolienne ne fonctionne quasiment jamais à sa puissance nominale et que ses performances s’écroulent lorsque le vent faiblit.
- L’expérience montre (France, Californie …) que le facteur de charge d’un parc éolien est au mieux de 30%. Il est en fait au alentour de 20/25 %, à comparer à plus de 80% pour une centrale nucléaire.
- Pour ces raisons, l’Eolien pose un problème sérieux au réseau de distribution d’électricité. D’ailleurs, il semble qu’un parc éolien allemand ait joué un rôle dans la dernière panne européenne de courant [4 novembre 2006]. L’amusant est qu’une des possibilités de régulation et de stabilité du réseau électrique consisterait alors en des réacteurs nucléaires capables de suivre le réseau (là on n’ose pas dire type Super Phénix !).
- L’investissement pour l’Eolien off-shore est supérieur au nucléaire.
- Donc l’Eolien coûte très cher.
Le coût de l’éolien
A travers des lois et arrêtés, de 2000 à 2006, autrement dit de Cochet à Olin, qui oblige l’EDF à racheter le courant éolien de parcs inférieur à 12 MW d’abord, puis sans limites depuis 2005, à des tarifs variables mais aux niveaux toujours très élevés, surtout pour l’off-shore, par rapport au coût de revient du kWh nucléaire, l’Eolien a un surcoût important.
Pour les abonnés EDF on a calculé que l’Eolien engendrerait, dès 2016, un surcoût facturé de l’ordre de 4 Milliards d’euros par an ! Soit plus qu’un EPR.
L’orientation en matière énergétique
L’orientation officielle tout « renouvelable » consiste essentiellement à développer l’Eolien et ce que l’on appelle à tort les biocarburants.
Cela va coûter très cher et, paradoxalement si l’on ne regarde pas les choses en détail, va conduire à une augmentation des rejets CO2. Cela servira aussi malheureusement d’argument, à l’image de l’Allemagne, pour stopper l’engagement nécessaire de l’EPR et arrêter la centrale de Fessenheim.
Il va aussi en résulter des problèmes de capacité de production et de réseau qui pourront engendrer des coupures de courants. En fait on se dirige sûrement vers une distribution électrique sélective, en fonction de contrats privés d’approvisionnement.
Compte tenu des inerties qui ont été mentionnées plus haut, en matière d’énergie les mauvais choix d’hier et d’aujourd’hui deviendront les gros problèmes de demain, - 2010, 2020 -.
Abandonner l’option d’un nucléaire maîtrisé au niveau de la sûreté et des déchets, ce qui est possible : la Loi Bataille de 91 sur les déchets en témoigne, serait un de ces mauvais choix.
Jean-Marie Berniolles Mars.-07
La réalité de l’effet de serre: beaucoup de temps a été perdu à reconnaître la réalité de l’accroissement de l’effet de serre. L’effet de serre a été identifié à l’époque Napoléonienne par Horace Bénédict de Saussure et par Joseph Fourier, et théorisé à la fin du 19 ème siècle par Arrhénius et par Tyndall.Faut-il rappeler que c’est grâce à l’action des gaz à effet de serre que nous connaissons une température de surface clémente sur notre planète: 15°C en moyenne au lieu de -18°C en son absence. Et il est assez comique de constater que les prédictions d’Arrhénius en 1880: un doublement de la concentration en gaz carbonique,soit 280 ppmv à son époque, conduira à une augmentation d’environ 4°C de la température de surface, sont très proches des prédictions actuelles du GIEC.De ces 4°C, nous avons déjà gagné un, et la concentration de 560 ppmv a de fortes chances d’être atteinte avant la fin du siècle au rythme où nous allons. Cette augmentation de l’effet de serre est enfin, après plus d’un siècle de tergiversations, reconnue par l’écrasante majorité des scientifiques, et j’avoue que je n’ai rien compris à la position de Claude Allègre, malgré le respect que je porte à son oeuvre scientifique.
Mais ce que je voudrais souligner ici, c’est le risque d’accélération du phénomène: actuellement, la plus grande partie du CO2 que nous émettons est dissoute dans l’océan.Mais les capacités de dissolution de l’océan sont limitées, la diminution de puissance des courants océaniques due à l’homogénéisation des températures sur la planète et donc du brassage,et la diminution de solubilité du gaz carbonique avec l’augmentation de température peuvent conduire assez rapidement à une saturation des eaux de surface et à une augmentation de type exponentiel des quantités de gaz carbonique s’accumulant dans l’atmosphère. Il est donc possible que nous ne soyons qu’au tout début d’un phénomène qui deviendrait autoamplificateur, et nous l’imaginons pour l’instant comme linéaire alors qu’il pourrait bien être exponentiel!
Un autre phénomène qui me semble être sous-estimé est celui de la montée du niveau des océans: le glissement vers la mer des glaces des grands inlandsis ( Groenland, antarctique) est facilité par l’infiltration des eaux de fonte jusqu’aux surfaces rocheuses supportant les glaces et nous pourrions bien assister dans peu de temps à d’importantes débâcles glaciaires qui feraient sensiblement monter le niveau des océans.Il ne s’agirait alors plus de 50 cm au cours du siècle comme on le prédit généralement , mais de plusieurs mètres.
C’est pourquoi je pense que la lutte contre l’effet de serre est d’une urgence extrême, et que la première priorité doit être l’élimination des combustibles fossiles de notre approvisionnement énergétique le plus rapidement possible. Ce n’est malheureusement pas ce qui se passe actuellement, puisque la consommation de charbon augmente très rapidement, en particulier dans les grands pays émergents, Chine et Inde, mais aussi aux Etats-Unis. En France, les projets de construction de centrales à combustibles fossiles se multiplient. C’est une grave erreur. Attention danger!
Réalite : dans le monde, en puissance installée
360 GW de nucléaire, progression proche de 0
70 GW d’éolien à fin 2006, progression 2006 : 15 GW.
A ce rythme (hypothèse, car à chaque fois, l’éolien dépasse les prévisions de croissance), dans 6 ans et 10 mois, l’éolien aura dépassé le nucléaire en puissance installée.
Réalité : des régions du Danemark fonctionnent avec 50% d’éolien. Sans problème majeur. Les Danois ont même étudié de pouvoir fonctionner avec 100% d’éolien, moyennant un surcoût raisonnnable. Faisons confiance aux ingénieurs de RTE EDF pour trouver la solution (ou demander la leur aux Danois).
Merci de mettre le doigt sur un problème dont on ne parle pas (votre intervention se content d’ailleurs de le mentionner mais c’est tout) : la démographie.
On a coutume de dire qu’une croissance infinie dans un monde n’est pas possible, mais c’est malheureusement aussi vrai pour toute croissance d’une espèce animale quel quelle soit, et ici c’est l’homme.
Un récent article du Monde montre que l’agriculture devra produire 2 fois pour nourrir les bientôt 9 Milliards d’humains de la planète.
Et en même temps, on consacre de plus en plus de surface cultivable au bio-ethanol et son cortège de bio-carburants.
C’est à n’y rien comprendre, le syndrome Perche du Nil n’a pas fini de se répandre.
@franck-nat
De mon côté je trouve environ 6 GW de nucléaire nouvellement mis en service (ce qui équivaut à 24 GW d’éolien à cause du différentiel de mise en charge), et beaucoup moins d’éolien que ce que vous annoncez. Pourriez-vous donner la source de vos chiffres SVP? Les miens:
http://132.166.172.2/fr/jeunes/publications/telechargement_PUP.asp?file=Elecnuc2006.pdf
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_%C3%A9olienne
>Réalité : des régions du Danemark fonctionnent avec 50% d’éolien
Que veut dire “des régions”? Le Danemark a 20% d’éolien et le plus mauvais bilan en Europe pour les émissions de CO2: est-on d’accord sur cette réalité?
L’éolien au Danemark: il ne faut pas confondre % de production et % d’utilisation.Si l’éolien produit effectivement bientôt 20% de la production totale d’électricité,du Danemark, les 80% restant l’étant avec du charbon. Il ne peut le faire que parce qu’il est adossé à deux réseaux puissants, le réseau allemand et le réseau scandinave, et que sa production électrique est faible comparée à celle de ces deux ensembles.C’est en fait sur l’ensemble de ces trois réseaux qu’il faut considérer la proportion d’électricité éolienne, et elle n’est alors que de 3 à 4 %, même si localement la production peut-être beaucoup plus forte. Donner le Danemark en exemple au reste de l’Europe me paraît tout à fait irréfléchi, car il est très périlleux de faire circuler 20 % d’électricité éolienne sur l’ensemble des réseaux européens, étant donné ses variations brutales de puissance et de fréquence.Parler de 100% est encore plus irréfléchi.L’exemple de la panne du 4 Novembre, dont les variations de puissance des éoliennes allemandes sont un des facteurs, est là pour nous le rappeler.
Il faut se rappeler également que l’éolien implique l’existence de centrales thermiques de “back up” qui fournissent en fait la majeure partie de l’électricité. Le choix du charbon fait pour cela par l’Allemagne et par le Danemark fait que ces deux pays ont des pollutions atmosphériques très au-dessus de la moyenne européenne.
Je rappelle également , comme d’autres l’ont fait, que la comparaison des puissances installées d’éolien et de nucléaire est une comparaison trompeuse, puisque l’éolien , du fait de son intermittence,produit environ 4 fois moins d’électricité par unité de puissance installée que le nucléaire.
Il ne faut pas non plus oublier de dire que la production éolienne est très onéreuse.
C’est pour cette raison que le Danemark et l’Allemagne utilisent le charbon au lieu du gaz pour pallier les aléas de production des éoliennes.
Les Allemands sont si fiers de leurs éoliennes, qu’ils en oublient de mentionner que certaines de leurs centrales fonctionnent avec du lignite, bien plus polluant que le charbon vrai.
Les Danois, qui bénéficient de l’électricité au lignite des Allemands pour assurer les à-coups de productions de leurs éoliennes, n’en parlent jamais non plus.
Quant aux “régions” qui prétendent pouvoir être autonomes avec 100 % d’éolien, il faudra qu’elles aient le courage de se déconnecter totalement du reste du réseau pendant une année entière pour en apporter la preuve au monde ébahi.
Labruyère a dit :
“la consommation de charbon augmente très rapidement, en particulier dans les grands pays émergents, Chine et Inde, mais aussi aux Etats-Unis. En France, les projets de construction de centrales à combustibles fossiles se multiplient. C’est une grave erreur. Attention danger!”
Je suis étonné que, dans la campagne électorale que nous vivons et dans laquelle on parle beaucoup d’écologie et de protection du climat, aucun candidat (à ma connaissance) ne se soit engagé à n’autoriser la construction de centrales à flamme qu’à la condition que le CO2 puisse capturé et séquestré de façon satisfaisante.
Les explications officielles sur la panne de courant de novembre ne mettent pas du tout en cause les eoliennes, ce sont des rumeurs qui ont étées lancées sans fondement technique (voir notamment le communiqué de presse de RTE). La cause principale a été une mauvaise gestion du réseau. Par contre les criteres de connexions des éoliennes ont amplifiés la panne, aujourd’hui les éoliennes modernes équipées d’electronique de puissance participent au soutien du réseau.
Les variations de puissance éolienne vu du point du gestionnaire de réseau sont largement inférieures aux variations de la consommation ( on parle de foisonnement, on regarde la puissance aggrégée a un niveau national par exemple), de plus ses variations sont prévisibles ( et les recherches en cours sur les outils de prédictions, anemos par exemple, vont permettre aux gestionnaires de réseaux d’integrer une part importante d’eolien dans le mix électrique). Et oui il faut un réseau européen bien géré pour que l’éolien se développe massivement.
Je rappelle que de l’avis d’edf meme, 10 gw d’eolien sont possibles en france sans nouvelles construction de centrale de régulation ( cela évite environ 3000MW classique). Les nouvelles capacité thermique planifiées sont dues a l’augmentation de la consommation qu’il faudra bien un jour se decider à réduire drastiquement.
Si l’éolien se développe aujourd’hui en france c’est parce que la directive européenne impose 20% d’électricité renouvelable d’ici 2010. A court terme la filiere la plus mature, la moins onéreuse pour la respecter est l’eolien (ou bien sur une baisse de consommation…)
@seb:
Selon vous il ne s’agirait que de rumeurs? L’association Sauvons le climat cite quant à elle des rapports.
“10 GW d’éolien sont possibles en France”, peut-être! Cela va coûter très cher au consommateur. Dépasser ces 10 GW est bien hasardeux en l’état, mais vous avez raison, la technique permettra sans doute de faire mieux.
Pourquoi selon vous a-t-on choisi de satisfaire l’augmentation prévue de consommation par des centrales thermiques?
Et pourquoi y-a-t-il une directive européenne demandant que l’électricité soit à 20% renouvelable?
D’accord avec vous pour une diminution importante de consommation, que cela plaise ou non à EDF..