L’objectif de 40 % d’électricité d’origine renouvelable à l’horizon 2030 en France, fixé par la loi de transition énergétique pour la croissance verte, devrait être atteint sans modification majeure du système électrique. Le développement des énergies renouvelables étant appelé à se poursuivre après 2030, l’ADEME a réalisé une étude technique explorant les hypothèses de mix électrique très renouvelables et leurs conséquences sur le réseau.

Une première en France, l’étude montre que plusieurs mix de production d’électricité intégrant une part importante de sources renouvelables sont techniquement possibles. En jouant sur la consommation, la complémentarité entre les différentes énergies, ou encore les solutions de stockage, un mix électrique composé à 80 % ou à 100 % d’énergies renouvelables peut assurer l’équilibre offre-demande chaque heure de l’année. Certaines des hypothèses examinées apparaissent déterminantes, ce qui permet de mettre en avant différentes pistes de travail :  – la maîtrise de la demande d’électricité et des pics de consommation ;

• la baisse du coût des technologies de production renouvelable ;
• l’intégration des énergies dans les territoires ;
• le développement du stockage.

En 2013, l’ADEME publiait ses visions énergétiques et climatiques à l’horizon 2030-2050, montrant des voies possibles pour atteindre le facteur 4 en 2050, grâce à une division par 2 de la consommation énergétique et à un déploiement massif des énergies renouvelables : ces deux éléments ont nourri les objectifs fixés par le Président de la République puis adoptés par le parlement dans la Loi sur la Transition énergétique en faveur de la croissance verte.

Il s’agit d’une étude scientifique à caractère prospectif et exploratoire et non pas d’un scénario politique. Elle est relative à l’exploration technique du déploiement des EnR au sein du mix électrique : à l’instar des travaux du Laboratoire National pour les Energies Renouvelables américain (NREL) de 2012 étudiant un scénario 100 % EnR aux USA. Les mix électriques envisagés restent en effet théoriques, puisqu’ils sont construits ex nihilo, et ne prennent pas en compte la situation actuelle, ni le scénario pour arriver au résultat. L’étude a pour but de mettre en lumière les freins ainsi que les mesures à mettre en oeuvre pour accompagner une politique de croissance massive des EnR électriques.

 

Elle vise également à identifier les limites au-delà desquelles la faisabilité technique serait impossible ou le coût pour la collectivité non supportable. Sur ces questions, les principaux résultats sont les suivants :

• plusieurs mix électriques sont techniquement possibles pour satisfaire la demande chaque heure de l’année avec 80 ou 100% de renouvelables ;
• le développement de la maîtrise de la demande d’électricité, ainsi que la maîtrise de la pointe, sont des conditions essentielles : sans elles, quel que soit le mix intégrant notablement des EnR, le coût du système électrique n’est pas maîtrisé ;
• le coût des technologies doit continuer à baisser, surtout pour les technologies les moins matures, afin de permettre un mix équilibré entre les différentes filières de production d’électricité. Cette baisse de coût peut s’envisager grâce au progrès technologique mais également via la mise en place de conditions de financement appropriées pour les énergies renouvelables ;
• l’acceptabilité sociale est cruciale pour permettre la réalisation d’un nouveau mix électrique sur le terrain, dans les meilleures conditions : complémentarité entre productions domestiques et productions centralisées, interconnexion renforcée par le réseau électrique, redistribution des revenus générés par la production d’énergie.

 

L’étude prospective à vocation scientifique et exploratoire qui est présentée a pour objectif de mieux comprendre les clés de fonctionnement d’un système électrique 100% renouvelable en France métropolitaine. Sur le réseau électrique, la production d’électricité et la consommation doivent s’égaliser à chaque instant. Or les énergies renouvelables comme le photovoltaïque ou l’éolien produisent au gré de la météo.

 

Les analyses s’appuient sur un modèle permettant de déterminer les parcs renouvelables optimaux région par région, et de vérifier heure par heure que l’équilibre entre la production et la demande peut être réalisé. L’horizon d’un tel mix électrique serait probablement très éloigné (post-2050) et l’étude ne s’intéresse pas à la trajectoire temporelle d’évolution du système électrique actuel. Plusieurs scénarios prospectifs ont donc été construits et optimisés, de manière à balayer un champ des possibles.

 

Plusieurs mix électriques semblent techniquement possibles pour atteindre 80 ou 100% de renouvelables, en satisfaisant la demande chaque heure de l’année.

Un tel mix 100% renouvelable nécessiterait des adaptations très importantes du système électrique, mais que son coût global serait vraisemblablement du même ordre de grandeur qu’un mix 40% renouvelable.

 

Site ADEME : http://www.ademe.fr/mix-electrique-100-renouvelable-analyses-optimisations

 

Mix électrique 100% renouvelable ? Analyses et optimisations – Site web : http://mixenr.ademe.fr/

Ce site présente un résumé en six points des enseignements de cette étude menée par l’ADEME :

La combinaison des technologies est essentielle

Le système électrique intelligent et flexible est indispensable

Le mix électrique est robuste aux aléas météorologiques

Le développement du réseau permet de mutualiser les potentiels

L’impact économique peut être anticipé

L’équilibre du système est atteint à tout moment

 

Synthèse du Rapport :

mix-electrique-synthese-2015.pdf