Les énergies renouvelables

Mix énergétique / mix électrique

La France utilise plusieurs sources pour produire son énergie, comme le nucléaire, le pétrole, le gaz naturel, la biomasse, le solaire, etc., avec des proportions qui varient d’une année à l’autre. C’est ce que l’on appelle le mix énergétique ou bouquet énergétique.

Le mix électrique désigne quant à lui la répartition des sources d’énergie utilisées dans la production française d’électricité

Les énergies renouvelables, c'est quoi ?

Les énergies renouvelables (EnR) sont alimentées par le soleil, le vent, la chaleur de la terre, les chutes d’eau, les marées… Elles permettent de produire de l’électricité, de la chaleur, du froid, du gaz, du carburant, du combustible. Ces sources d’énergie, considérées comme inépuisables à l’échelle du temps humain, n’engendrent pas ou peu de déchets ou d’émissions polluantes. Elles se distinguent des énergies fossiles, polluantes et dont les stocks diminuent. Enfin, les EnR sont plus résilientes, notamment en cas de crise.

• Énergie éolienne (terrestre et en mer) / Production : électricité
• Énergie solaire (photovoltaïque, thermique et thermodynamique) / Production : électricité et chaleur
• Biomasse / Production : chauffage (bois-énergie), chaleur et électricité (déchets)
• Énergie hydraulique / Production : électricité
• Géothermie /Production : chaleur

L'importance des énergies renouvelables

Pour le climat

Les énergies renouvelables permettent de réduire nos émissions de gaz à effet de serre pour répondre à l’urgence climatique. La France se donne pour objectif d’atteindre 33 % d’énergie renouvelable dans son mix énergétique (répartition des différentes sources d’énergie consommée) d’ici 2030, contre 20 % actuellement.

Pour la santé

La transformation de notre production énergétique aura des effets sanitaires. Elle permettra en effet de diminuer la pollution de l’air responsable de 48 000 décès prématurés en France chaque année. Contrairement aux énergies fossiles, dont la combustion libère des particules fines et de l’ozone fortement nocifs, les filières comme l’éolien, le solaire ou l’hydraulique n’émettent pas de polluants.

Pour notre économie

En 2028, les énergies renouvelables représenteront 21 milliards d’euros de valeur ajoutée brute en France, soit 10 % de la valeur ajoutée créée actuellement par le secteur industriel. Plus les énergies renouvelables se développent, plus leur prix baisse. Autrement dit, plus elles sont compétitives, plus elles fournissent une énergie bon marché et plus les investissements permettent d’en développer. C’est un secteur d’activité complet en pleine structuration. Les entreprises françaises peuvent se positionner sur des métiers variés : fabrication, installation, pilotage et entretien des équipements, mais aussi services innovants, comme la prévision de la production d’énergie.

Pour notre indépendance

Les énergies renouvelables jouent un rôle important dans la maîtrise à long terme de la facture énergétique de la France. Elles permettent de relocaliser notre production d’énergie, en produisant et valorisant les ressources locales plutôt que d’importer des énergies fossiles dont la volatilité des cours est une source de tensions. Aujourd’hui, la France importe 98,5 % de son pétrole, 98 % de son gaz naturel, 100 % de son charbon et 100 % de l’uranium. Grâce au développement des énergies renouvelables, le déficit de la balance commerciale lié aux importations d’énergie pourrait être réduit de 60 % en 2035. Cette relocalisation de la production d’énergie doit également s’accompagner d’une relocalisation des outils de production, afin de ne pas remplacer la dépendance envers les énergies fossiles par une dépendance envers des matériaux critiques.

Pour les citoyens

Les énergies renouvelables valorisent les ressources des territoires et génèrent de l’activité avec, à la clé, des emplois locaux et non délocalisables et des moyens peu coûteux pour s’approvisionner en énergie. Les EnR représenteront 236 000 emplois directs et indirects en 2028. De plus, les citoyens peuvent co-construire le nouveau modèle énergétique en produisant eux-mêmes leur énergie ou en investissant dans des projets à proximité dont ils peuvent devenir les actionnaires dans le cadre d’un financement participatif.

Pour les collectivités

Les territoires sont très largement bénéficiaires du développement des énergies renouvelables. Les retombées fiscales des énergies renouvelables vers les collectivités locales sont estimées à 1 milliard d’euros en 2019, et à 1,6 milliard d’euros en 2028. Près d’un tiers de ces retombées bénéficient directement aux communes et intercommunalités.

Outre les retombées fiscales directes, la création d’emplois par les énergies renouvelables est une réalité : ce secteur emploie désormais plus de 86 000 personnes.

L’ensemble des régions bénéficie et va continuer de bénéficier du développement des énergies renouvelables avec la création d’emplois non délocalisables et d’une grande diversité : ingénierie, construction, exploitation et maintenance des infrastructures, approvisionnement en bois-énergie… Les soutiens publics apportés par l’État pour soutenir le développement des EnR contribue à la création d’emplois directs.

Les énergies renouvelables contribuent au chiffre d’affaires du secteur agricole pour plus de 1,3 milliards d’euros par an, soit 2 % du chiffre d’affaires du secteur agricole.

Les collectivités et territoires engagés dans une démarche de développement des énergies renouvelables se réapproprient les questions d’énergie et mettent en œuvre des solutions concrètes bénéfiques pour l’emploi, le lien social et la protection de leur environnement.

Que dit la PPE sur les énergies renouvelables?

La programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) exprime les orientations en matière de politique énergétique. Le code de l’énergie prévoit notamment de porter la part des énergies renouvelables à 23 % de la consommation finale brute d’énergie en 2020 et à plus de 33 % de cette consommation en 2030. À cette date, les énergies renouvelables devront représenter :

• 40 % de la production d’électricité,
• 38 % de la consommation finale de chaleur,
• 15 % de la consommation finale de carburant,
• 10 % de la consommation de gaz.

Ces objectifs nationaux sont cohérents avec le chemin nécessaire pour atteindre la neutralité carbone en 2050 et avec l’objectif européen de porter à 32 % la part de l’énergie produite à partir de sources renouvelables dans la consommation d’énergie finale brute de l’Union européenne d’ici à 2030.

L’énergie du vent

Éoliennes terrestres

Les éoliennes convertissent l’énergie du vent en énergie électrique qui est, en ce sens, totalement renouvelable et constitue par définition une source d’énergie variable, puisque conditionnée au niveau de vent (en général, une éolienne commence à produire à 15 km/h de vent et tourne à plein régime vers 40-50 km/h de vent). Toutefois, grâce à des données météorologiques, il est possible de prévoir précisément la production éolienne à quelques jours.

Éoliennes en mer

Elles fonctionnent sur le même principe que les éoliennes terrestres. Ce sont donc des sources d’énergie renouvelable, intermittente, produisant de l’électricité à partir du vent. Elles peuvent être installées sur les fonds marins (éolien posé) ou sur une base flottante, elle-même ancrée aux fonds marins (éolien flottant). Elles sont en revanche différentes des éoliennes terrestres sur plusieurs points : le vent en mer étant plus fort et plus constant que sur terre, les éoliennes offshore possèdent un rendement plus élevé que leurs équivalentes terrestres. Enfin, les éoliennes installées en mer sont deux à trois fois plus puissantes que les éoliennes à terre, ce qui permet de produire plus d’électricité par éolienne. Les espaces maritimes étendus permettent d’installer des parcs de grande taille, composés de plusieurs dizaines d’éoliennes, mais leur implantation doit se faire en conciliant les différents usages maritimes.

L’énergie du soleil

L’énergie solaire permet de produire soit de la chaleur, soit de l’électricité à travers différents procédés de captation : photovoltaïque, thermique et thermodynamique. En France, le procédé le plus utilisé est celui du solaire photovoltaïque.

Photovoltaïque

Les cellules photovoltaïques récupèrent la lumière du soleil et la convertissent en électricité. Tout comme l’éolien, il s’agit d’une source d’énergie entièrement renouvelable. En revanche, elle ne peut produire qu’en journée, ce qui pose des problèmes pour répondre au pic de consommation d’énergie, particulièrement en fin de journée aux alentours de 20 h, et nécessite donc le développement de solutions de flexibilité.

L’énergie de la matière vivante

L’énergie biomasse permet de fabriquer de l’électricité grâce à la chaleur dégagée par la combustion de matières végétales et animales (bois, végétaux, déchets agricoles, ordures ménagères organiques, lisier d’animaux…) ou du biogaz issu de leur fermentation.

Bois énergie

Le bois énergie désigne l’utilisation du bois et de ses dérivés comme source d’énergie. Il est possible de produire de l’électricité via la combustion de la biomasse, comme dans une centrale thermique classique. Cependant, la grande majorité de la ressource bois énergie est actuellement utilisée en tant que chauffage au bois domestique, essentiellement sous forme de bûches. Il s’agit d’une source d’énergie considérée comme renouvelable, dans la mesure où la forêt est gérée de façon durable.

Biogaz

Il existe deux types de gaz : le gaz naturel qui, comme le pétrole, est une source d’énergie fossile et le biogaz, qui est renouvelable. Ces gaz diffèrent par leur mode de formation, mais sont chimiquement équivalents et peuvent donc rendre les mêmes services : source de chaleur, production d’électricité, voire carburant alternatif.

Les trois principaux modes de production du biogaz sont :

• la méthanisation correspond à la dégradation de la matière organique, notamment les déchets agricoles, agroalimentaires, bio-déchets, etc. ;

• la pyrogazéification est un autre processus permettant de produire du méthane à partir de matières organiques ;

• le power-to-gas permet de transformer l’électricité issue d’énergies renouvelables en gaz (méthane), offrant ainsi une solution pour le stockage de l’électricité.

Biocarburants

Ce sont des carburants produits à partir de biomasse venant en complément ou en substitution des carburants fossiles. Certains, dits conventionnels, sont produits à partir de ressources agricoles et d’autres, dits avancés, sont produits à partir de matières premières sans entrer en concurrence avec l’usage alimentaire.

L’énergie de l'eau

Hydroélectricité

L’énergie mécanique de l’eau est utilisée pour actionner des turbines qui la convertissent en énergie électrique. Il s’agit d’une énergie renouvelable puisque le cycle de l’eau garantit le renouvellement annuel de la ressource. Le volume de production brute varie en fonction du niveau de pluviométrie. D’une manière générale, l’hydroélectricité permet, grâce aux retenues d’eau, de stocker de grands volumes d’eau et de produire de l’électricité à la demande, notamment lors des pics de consommation. En outre, l’hydroélectricité est à ce jour la seule solution de stockage de l’électricité à grande échelle et sur longue période, avec les réserves des grands barrages. La France est un pays richement doté en reliefs et de ce fait possède d’importantes ressources hydroélectriques qui ont été développées au cours du 20^esiècle.

L’énergie de la Terre

Géothermie

Ce terme recouvre diverses technologies radicalement différentes, mais qui exploitent toutes la chaleur de la croûte terrestre. La géothermie peu profonde (entre 5 et 10 mètres) utilise le concept de pompe à chaleur pour produire du chauffage, le sol restant à température constante toute l’année. La deuxième technologie, dite géothermie profonde, va chercher la chaleur beaucoup plus loin. La température moyenne de la croûte terrestre augmentant avec la profondeur, en moyenne de 3 °C tous les 100 m, cette ressource permet d’alimenter des réseaux de chaleur.