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Callian: un projet de production d'énergie électrique par cellules photovoltaïques
En réponse à des questions de lecteurs

La promotion d'un projet de production d'énergie électrique par une batterie de cellules photovoltaïques à Callian est une bonne initiative; et le choix de la méthode de réalisation cad. un investisseur - opérateur privé exploitant sur un site appartenant à la commune, dans le cadre d'un bail locatif emphytéotique est une bonne méthode de réalisation.

D'aucuns s'interrogent sur la logique et la pérennité de contrats avec EDF par lesquels cette entreprise achète aux opérateurs d'installations photovoltaïques, le courant électrique qu'ils produisent à 32cts€/kWh, alors que l'énergie nucléaire est produite à 4cts€/kWh et que le coût moyen de production de l'électricité en France est de l'ordre de 7cts€/kWh (2009). La différence de 25cts€/kWh soit 250€/MWh est un surcoût pour EDF; comment est-il couvert? Voir ce document qui éclaire la question. Il y a bien un surcoût que l'État considère comme un service public pour assurer le passage à 20% d'énergies renouvelables dans le mix énergétique de la France en 2020. Le document cité laisse penser que le surcoût est sous-estimé.

Une partie de la réponse à cette question se trouve dans mon dossier sur le nucléaire.

Dans un premier temps, après le 2è guerre mondiale en 1945, la France a fait le choix d'un équipement électrique basé sur des grandes centrales à combustibles fossiles - principalement charbon national et pétrole importé - et d'un réseau interconnecté par les lignes de transport à haute tension 220kV (on a aujourd'hui des lignes THT de 440kV). À cette époque d'après guerre, la croissance de la consommation d'électricité était de 7%/an, soit un doublement tous les 10 ans. Les combustibles étaient les charbons français produits dans les bassins houillers du Nord-Pas-de Calais, Lorraine, Blanzy (Monceau les Mines), Saint-Etienne, Cevennes (Alès), la Mure près de Grenoble, Gardanne en Provence, Carmaux, Decazeville et d'autres petits gisements. Voir la carte ici. Après la guerre et jusqu'en 1957, nous exploitions aussi le bassin de la Sarre car la Sarre était incluse dans la zone d'occupation française. Voir ici. La France et la Sarre avaient des relations anciennes dans le domaine de l'exploitation du charbon; mon professeur d'exploitation des mines était Vidal, un ancien directeur général des mines de la Sarre. Voir ici.

Dans les années soixante, la production de charbon français était insuffisante pour couvrir les besoins - notre production maximale a été de 25 millions de tonnes peu après la fin de la 2è guerre mondiale - et on a eu recours à des importations gérées par l'ATIC association technique de l'importation de charbons. Les Charbonnages de France regroupaient tous les bassins dans une politique de gestion et de développement concerté, sous le contrôle de l'État. En 2010, il n'existe plus d'exploitation de charbon en France, mais la France continue d'importer environ 20 millions de tonnes par an, pour alimenter les centrales équipées pour ce combustible: Bouchain, le Havre, Brennilis, Dirinon, Cordemais, Martigues, Gardanne... Voir ce pdf de CdF. La dépendance de la France pour le pétrole était aussi une préoccupation; cette préoccupation fut exacerbée en 1973 lors du premier choc pétrolier.

Avec l'épuisement des réserves françaises de charbon, épuisement qui prenait en compte des facteurs économiques de coûts de production comparés à ceux de charbons importés d'Afrique du Sud, de Colombie, d'Australie, la part des charbons importés a considérablement augmenté. Puis est venue la première crise du pétrole au début des années 1970 (1973). À partir de la fin des années 1950, les pouvoirs publics ont commencé à envisager l'équipement du pays en centrales électriques nucléaires - application civile des efforts de la France pour se doter de l'arme nucléaire sous le général de Gaulle.

La première centrale nucléaire fut construite sur le Rhin à Fessenheim; la construction commença en 1970 et la mise en service eut lieu en 1977. Ce réseau de production a nécessité des facteurs d'échelle au niveau des unités de production des centrales (600MW et jusqu'à 1200MW par unité - une unité est un réacteur nucléaire de fission de l'atome, un échangeur eau-vapeur sous pression, une turbine et un alternateur - la multiplication de centrales sur l'ensemble du territoire - 58 réacteurs sur 19 sites en 2010 (fig), et un réseau de distribution constitué de lignes haute tension, moyenne tension et basse tension interconnectant les centrales à tous les utilisateurs, ménages et industriels. Tout ce réseau a été construit durant 2 décennies entre la fin des années 1960 et la fin des années 1980. Les choix techniques de procédés de production et d'enrichissement d'uranium pour produire le combustible nucléaire, le combustible et le procédé de fission adopté dans le réacteur, ont été l'objet d'une "guerre des filières" entre le CEA et l'opérateur EDF, guerre qui s'est terminée par la prévalence des vues d'EDF et la technologie des centrales nucléaires d'aujourd'hui, une technologie américaine.

Les centrales nucléaires doivent fonctionner en permanence, 365 jours par an et 24h sur 24; elles produisent du courant dit de base; et comme on en produit trop - car on a construit suffisamment de centrales à une époque où on considérait que la consommation électrique doublait tous les 7 ans; une partie de la production est donc vendue aux pays voisins qui n'en produisent pas assez, via le réseau de distribution européen interconnecté lui aussi. La situation est plus tendue en cette anée 2010.

La consommation d'électricité est aussi très variable selon les saisons et dans la journée (maximum en hiver et les matins et soirs). Notre système de production s'adapte à ces variations en mettant en route des installations de production qui peuvent injecter du courant dans le réseau presque instantanément - il s'agit des barrages hydroélectriques (comme celui de St Cassien). Et comme cela ne suffit pas toujours, EDF achète du courant de pointe aux pays voisins mieux dotés que nous en énergie hydroélectrique. Du point de vue économique, le courant de base est vendu pas cher, tandis que le courant de pointe est acheté très cher. En 2007, EDF a exporté 12.4% de sa production et importé 2%. Voir ici. Le coût moyen de production de l'électricité en France est de #6cts€/kWh (€2000) et le coût du nucléaire de mooins de 4cts€/kWh (€2000). Voir ici. (source Planning paper Belge). Le coût de production de l'électricité nucléaire est entaché d'incertitudes en raison de considérations économiques et de la sensibilité du sujet pour l'opinion publique - relation du nucléaire avec les applications militaires, traitement des déchets et autres externalités négatives dont la déconstruction. Voir site EDF sur le nucléaire. Et voir ces liens sur le coût réel du nucléaire, objet de bien des controverses. Voici un extrait du rapport d'une mission d’expertise de l’inspection générale des finances et du conseil général des mines en 2004 sur la formation des prix sur le marché de l’électricité: "Sur le fondement d’hypothèses techniques largement admises et d’hypothèses raisonnables sur la rémunération des capitaux engagés et la valeur des actifs d’EDF, le coût de production est voisin de 30 ou 32€/MWh pour l'électricité nucléaire, frais de commercialisation inclus. Voir la synthèse de ce rapport et l'extrait cité en sa page 4. Cliquer.

Une autre caractéristique de notre système de production est le rendement thermique cad. l'utilisation de l'énergie calorifique produite pour faire tourner la turbine et l'alternateur. La deuxième loi de la thermodynamique limite le rendement de cette transformation de l'énergie 63% de la chaleur produite n'est pas utilisée (les 2/3). Comme les centrales françaises sont situées loin des villes, cette chaleur est évacuée en majeure partie par les tours de refroidissement et en partie aussi dans les rivières qui alimentent les centrales en eau - la température de l'eau prélevée en amont est inférieure de 1-2° à la température de l'eau rejetée en aval. Dans les pays de l'Est, où les centrales thermiques charbon ou fioul sont en ville et l'habitat collectif et concentré, l'eau chaude est utilisée pour le chauffage domestique des grands immeubles collectifs caractéristiques des pays ex-communistes (URSS et ses satellites).

Depuis 15 ans, le changement climatique pour lequel les scientifiques liés au GIEC nous alertent, avec les gaz à effet de serre dont principalement le CO2 produit lors de la combustion des combustibles fossiles - charbon, pétrole et gaz - vient donner un nouvel intérêt pour le nucléaire, puisque celui-ci ne produit pas de gaz à effet de serre. Comme expliqué plus haut, la France est le pays qui a le plus développé la production d'électricité par la voie nucléaire (42% de l'énergie primaire) et (#80% de l'électricité produite), le reste étant par le charbon 10% (encore) et l'hydraulique (10%), tandis que les énergies renouvelables sont encore insignifiantes. Dans le contexte actuel, la France se voit donc comme un fournisseur possible de son système à travers le monde pour produire l'électricité sans gaz à effet de serre, notamment en Chine et en Inde où l'électricité est produite majoritairement par le charbon, une ressource locale importante. Voir aussi le site de l'EDF.

Mais comme toute technologie, le nucléaire a ses problèmes et des dangers spécifiques; ce sont:

  • le risque d'utilisation à des fins militaires et la prolifération d'armes atomiques à travers la planète,
  • le risque d'incidents majeurs comme ceux de "Three mile Island" au US et Chernobyl en Ukraine,
  • la production de déchets nucléaires de radioactivité très longue et qu'il faut stocker quelque part,
  • l'importance des réserves d'uranium naturel connues qui ne sont pas élevées,
  • la nécessité de faire du retraitement des combustibles irradiés pour tenter de réduire la quantité de déchets dangereux et réutiliser les produits retraités à nouveau dans la production

Tous ces facteurs de risque sont diversement appréciés dans les pays producteurs d'électricité au niveau des décideurs et des populations. Par exemple la Suède a décidé d'arrêter progressivement sa production nucléaire; de même l'Allemagne. Si tel était le cas en France, comme le voudraient les opposants au nucléaire, (voir dans la liste des liens), la question est alors, "comment faire sans le nucléaire."

Il faut relativiser la part de l'électricité dans l'énergie primaire et finale utilisée (fig). Pétrole gaz et charbon sont encore 50% de l'énergie primaire. Le pétrole est de loin l'énergie la plus utilisée car c'est la seule énergie utilisée aujourd'hui pour les transports terrestres, aériens et maritimes, et encore beaucoup pour le chauffage des bâtiments. C'est donc l'énergie la plus importante pour l'économie et le bien-être actuel de la population. L'argument d'indépendance énergétique avancé par les partisans du nucléaire ne concerne que l'électricité; le nucléaire nous permet de ne pas dépendre du charbon que nous n'avons plus, ni du pétrole que nous n'avons quasiment jamais eu. Dans la décomposition des parts respectives de l'énergie finale en France (2005), le pétrole c'est 50%, l'électricité 20%. Voir ici. Les 30% restants, ce sont le charbon, le gaz et les renouvelables.

Il est donc raisonnable de chercher de répondre à nos besoins d'électricité par d'autres moyens que le nucléaire; c'est vrai en France et sur la planète entière. Car si on voulait satisfaire des besoins d'électricité analogues à ceux de la France, par le nucléaire sur l'ensemble de la planète, le nombre de centrales serait énorme; la multiplication des risques et la probabilité de survenance de catastrophes aussi.

C'est dans cette perspective que l'on doit comprendre le développement des énergies renouvelables là où les conditions le permettent: solaire thermique et photovoltaïque, éolien, géothermie, biomasse .... Il est clair qu'aucune de ces sources, seule ou combinées, ne peut se substituer à l'énorme réseau de production et de distribution interconnecté actuel. Mais nous sommes au début d'un changement de processus et l'avenir dira où cela aboutira.

J'en viens au débat entre Christian Gérondeau et Antoine Saglio ou Christian Gérondeau et Dominique Voynet. Christian Gérondeau dit, pourquoi dépenser tant d'argent pour les "énergies renouvelables" - ce qui nuit bien évidemment à la croissance - car ces énergies ne représenteront qu'une part infime de notre mix énergétique; alors que la Chine produit près de 2 milliards de tonnes de charbon par an, les États-Unis 1 millard et que tout ce charbon est brûlé en centrales. Et nous en France nous avons le nucléaire et sommes vertueux en matière de CO2 95% de l'électricité produite est sans CO2. L'Allemagne écologiste a abandonné la filière nucléaire mais a recours au charbon à nouveau pour couvrir des besoins croissants en électricité. L'argment de Christian Gérondeau c'est - nous sommes au bord d'un océan et nous cherchons à le vider avec un petit seau. C'est un argument utilisé aussi à Copenhague contre les positions avancées de la France.

On peut répondre que le charbon et le nucléaire ne paient pas tous les coûts externes qui devraient être imposés: CO2, sécurité nucléaire, déchets, épuisement des réserves d'uranium, .... dont on commence seulement à prendre conscience, alors que les énérgies renouvelables paient déjà la totalité des coûts. Les énergies renouvelables sont donc une préparation de l'avenir; car sans subventions publiques elles ne pourraient pas se développer. Voir ici une justification du photovoltaïque dans cette optique.

                                                                  Conclusion: Rien n'est simple


Mis en ligne le 11/11/2008 par Pierre Ratcliffe. Contact: (pratclif@free.fr) sites web http://paysdefayence.blogspot.com et http://pratclif.com