C’est une condition sine qua non à l’atteinte de la neutralité carbone à l’horizon 2050 : pour franchir ce cap, la France devra entre autres diminuer d’au moins 40 % sa consommation d’énergies fossiles par rapport à 2012 au cours de la prochaine décennie, avec pour ambition finale de diviser par 6 ses émissions de gaz à effet de serre d’ici le milieu du siècle.
Cette transition nécessitera également une bascule en matière de production d’électricité sur le territoire, qui représentait en 2019 près de 27 % de la consommation finale d’énergie. Si cette électricité est aujourd’hui environ 95 % décarbonée en raison de l’importance de l’énergie nucléaire dans le mix électrique, l’ambition de ramener la part de cette dernière à 50 % d’ici 2035 suppose une croissance forte des énergies renouvelables au cours des prochaines années.
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En 2019, celles-ci représentaient ainsi, selon le gestionnaire de réseau RTE, 23 % de la production électrique en France, largement tirées par les filières de l’hydraulique (11,2 %), de l’éolien (6,3 %) et du solaire photovoltaïque (2,2 %). Loin donc encore des 70,6 % générés par le parc nucléaire, d’autant que l’Hexagone affiche un retard important sur son objectif de porter à 23 % la part de l’énergie issue des renouvelables dans sa consommation finale d’énergie pour 2020. En 2019, cette part ne s’élevait ainsi qu’à 17,2 %. Concernant la production d’électricité, l’ambition est d’atteindre 40 % d’énergies renouvelables en 2030.
Possible, en théorie
Malgré ce panorama, un certain nombre d’acteurs jugent pourtant envisageable de pousser le curseur plus loin et imaginent un mix électrique 100 % renouvelable d’ici 2050. C’est le cas de négaWatt, qui estimait il y a trois ans possible le passage un à système énergétique entièrement renouvelable en France. À condition, bien sûr, d’augmenter drastiquement la capacité de production des filières renouvelables, mais également d’insister fortement sur les notions de sobriété et d’efficacité énergétique, qui permettraient selon l’association de réduire de moitié la consommation d’énergie finale en 2050.
Un scénario pour le moins ambitieux, et reposant en grande partie sur un retournement significatif des comportements individuels et collectifs dans les prochaines années, alors que RTE tablait dans son Bilan prévisionnel 2019 sur « une hypothèse de stabilité de la consommation électrique en France à l’horizon 2025 », dans la continuité d’une tendance déjà observée depuis une dizaine d’années. À horizon plus large, l’électrification nécessaire pour la décarbonation de certains secteurs, à l’image de celui des transports, pourrait d’ailleurs plutôt avoir pour effet d’accroître la demande et complexifie encore l’équation.
Dans son « étude à caractère prospectif et exploratoire » titrée « Un mix électrique 100 % renouvelable ? » et publiée en 2015, l’Agence de la transition écologique (ADEME) prenait quant à elle pour appui deux projections plus proches des chiffres actuels pour envisager la consommation électrique nationale en 2050, avec respectivement 421 térawattheures (TWh) et 510 TWh estimés, contre 474 TWh en 2019.
À l’arrivée, « plusieurs mix peuvent assurer l’équilibre offre-demande heure par heure, avec une fourniture électrique 80 % ou 100 % renouvelable, y compris en cas de conditions météorologiques défavorables », conclut l’étude, dont les différentes hypothèses reposent sur une nette accélération du rythme de développement de nouvelles capacités de production de l’éolien et du solaire. Dans le cas de référence (100 % renouvelable), la production se décompose ainsi en 63 % d’éolien (pour 96 GW d’éolien terrestre, soit l’équivalent de quelque 50 000 éoliennes), 17 % de solaire, 13 % d’hydraulique et 7 % de thermique renouvelable.
Le problème du stockage
Mais au-delà du déploiement massif de nouvelles installations, l’étude de l’ADEME met également en lumière, comme bien d’autres, la nécessité d’apporter des réponses concrètes au caractère intermittent de certaines de ces énergies, dont la capacité de production est directement soumise aux éléments et aux saisons. En 2019, la production hydroélectrique a par exemple reculé de 12,1 % par rapport à 2018, « année durant laquelle les conditions climatiques avaient été particulièrement favorables pour cette filière de production », indique RTE dans son bilan annuel.
« Quand on a un front nuageux, les systèmes photovoltaïques sur une grande région vont diminuer fortement leur production, expliquait ainsi il y a quelques mois à France Culture Philippe Blanc, directeur de recherches à Mines Paris Tech et directeur adjoint du département "énergétique et procédés". Si on n’y prend pas garde, (cela) peut poser problème à un réseau électrique en termes d’acheminement et d’équilibre entre la production et la consommation énergétique. »
Cette discontinuité suppose donc à la fois une complémentarité des différentes sources d’énergie et un maillage territorial optimisé, afin d’assurer la flexibilité du système en cas de baisse de production localisée, mais aussi et surtout le développement de dispositifs de stockage du surplus d’électricité performants. Aujourd’hui plusieurs d’entre eux reviennent régulièrement sur la table et créent le débat en raison de leur maturité et de leur faisabilité, parmi lesquels le power-to-gas, qui consiste à transformer l’électricité en gaz (et privilégié à la fois dans le scénario négaWatt et dans l’étude de l’ADEME), les STEP (stations de transfert d’énergie par pompage), ou tout simplement les batteries, qui posent toutefois la question de leur impact environnemental. Une retenue qui n’aura pas empêcher RTE d’inaugurer il y a quelques semaines le plus grand site de batteries du pays : pilotable à distance, il devrait permettre de stocker l’équivalent de 10 000 foyers.
Reste donc à définir si ces différentes solutions seraient suffisantes pour engranger assez d’électricité pour faire face notamment à des scénarios de mauvaises conditions prolongées et/ou de pics de consommation, sous peine de devoir en importer depuis nos voisins européens, dont les mix ne seront pas forcément aussi décarbonés… En période de confinement marquée par une consommation particulièrement faible, les énergies renouvelables auront en tout cas permis de représenter jusqu’à 46 % du mix électrique : la preuve, pour certains, de « leur capacité à couvrir une part importante des besoins énergétiques du pays ».
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