Transition énergétique : risque de coupures d’électricité
Trois évènements récents ont perturbé l’équilibre gaz/électricité qui s’était progressivement établi en France depuis 1974. En 2008, le gouvernement avait décidé de favoriser l’utilisation du gaz pour le chauffage et l’eau chaude, en empêchant l’utilisation de l’électricité dans toute nouvelle construction. En novembre 2020, au contraire, le gouvernement vient d’imposer l’électricité en interdisant le gaz. Et le 8 décembre 2020, la France a dû importer 12% de sa consommation d’électricité du matin, produite en Allemagne dans des centrales à charbon ou à lignite. Un signal avancé du risque de coupures de courant pendant les hivers 2020-2023, comme annoncé par le gestionnaire du réseau électrique et par le gouvernement.
Ces tête-à-queue du gouvernement français perturbent les acquéreurs de logements neufs et les entreprises du bâtiment, et mettent en danger l’équilibre du système énergétique français. Disponible en quantités considérables à travers le monde, peu coûteux, émettant deux à trois fois moins de CO₂ que le pétrole et le charbon, le gaz est indispensable pendant la période de transition énergétique, dans le monde, et aussi en France.
Décision 2008 : « Empêcher » l’électricité
À l’ADEME, rattachée, non plus au ministère de l’économie ou de l’industrie, mais à celui de l’écologie, la pensée dominante est marquée par le scénario décliniste. La motivation principale est de sortir du nucléaire en imaginant un système électrique 100% renouvelable. La condition impérative serait de diviser par deux la consommation électrique, d’où une critique très violente du chauffage électrique exprimée à la Commission de l’énergie du plan. La décision de 2008 entérinée dans la réglementation 2012 (RT2012) a été très « efficace », la part de l’électricité passant, en 6 ans, pour le chauffage des nouveaux logements, de 72 à 29%. Et en 2017, la part de l’électricité était même tombée à 15% dans les nouveaux logements collectifs, entièrement remplacée par le gaz.
Ce résultat a été obtenu, non pas par une interdiction formelle d’utiliser l’électricité pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire, mais par une astuce règlementaire : la pollution engendrée par l’électricité décarbonée à 95% produite en France (nucléaire, hydraulique, solaire, éolien) a été assimilée à celle produite à partir de lignite, de charbon, de pétrole ou de gaz dans les autres pays européens (Allemagne, Pays-Bas, Italie, Pologne…) Considérée comme « sale », la quantité d’électricité autorisée par mètre carré d’habitation était donc si fortement plafonnée que ce mode de chauffage se trouvait en fait exclu, sauf cas particuliers.
Décision 2020 : Interdire le gaz
En 2019, lors des travaux préparatoires de la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) et de la stratégie nationale bas carbone (SNBC), confronté à un objectif politique de neutralité carbone d’ici 2050, le ministère de l’écologie a dû constater qu’il était impossible d’y arriver en conservant une part trop forte du gaz fossile pour le chauffage du logement. Face à l’électricité française dont le contenu carbone moyen est de 50 à 80 grammes de CO₂/KWh, le gaz émet, si l’on tient compte des fuites amont de méthane liées à sa production et à son transport, plus de 300 grammes CO₂/KWh. Désormais, seul compte ce ratio rendant la réglementation 2020 (RT 2020) incompatible avec le chauffage au gaz.
Ce changement de cap du ministère implique, non plus le déclin, mais une croissance de 30% de notre production électrique d’ici 2050. Un objectif qui ne pourrait être atteint sans croissance du nucléaire qu’avec un fort développement du solaire et de l’éolien, complété par des solutions hypothétiques de stockage comme la conversion de l’électricité inutilisée en hydrogène puis en gaz méthane. Celle-ci, appelée power-to-gaz, n’offre aujourd’hui qu’un rendement énergétique de 25% et serait extrêmement coûteuse.
On ne connait pas encore les effets qu’aurait cette interdiction du gaz, mais ils seraient forts puisque la décision de 2020 est catégorique : le gaz sera strictement interdit dès juillet 2021 pour les maisons individuelles, et en 2024 pour les logements collectifs, soit pour les 400.000 nouveaux logements construits chaque année.
8 décembre 2020 : Alerte
Les journées des 7 et 8 décembre 2020 étaient caractérisées par un froid modéré pour la saison, typique d’un régime anticyclonique sans vent. La consommation d’électricité était « par chance » faible, suite à la crise du Covid.
Consommation/Production électrique Pour faire face à une consommation de 75 GW à 7h45, sans production solaire et avec seulement 1,4 GW d’éolien, notre pays a dû :
Le nucléaire ayant perdu les capacités de 2 GW de Fessenheim, et ses révisions et entretiens ayant pris du retard, ne produit que 44 GW alors que sa capacité opérationnelle était montée à 59 GW, lors de la pointe historique de 102 GW en 2012. Ces retards, imputés au Covid, font partie des risques industriels courants. Pouvant se produire à la suite de difficultés imprévues sur les chantiers ou de problèmes d’approvisionnement, ils ne sont pas exceptionnels et doivent être pris en compte par la politique énergétique. |
Complémentarité électricité gaz
Forces et faiblesses du gaz
Que le président d’Engie défende le gaz est attendu, mais la tribune de Jean-Pierre Clamadieu dans Le Monde reprend des arguments incontournables bien connus. Observant les tensions actuellement supportées par notre système électrique en hiver, il estime que celui-ci serait incapable de faire face à une augmentation forte du chauffage électrique comme en témoigne le cas du 8 décembre ci-dessus. Les décisions de fermetures simultanées de Fessenheim et de centrales au gaz, au fioul et au charbon, rendent notre système électrique très fragile. La France est devenue importatrice d’électricité dans les périodes de tension sur le marché de l’électricité, quand le prix du GW/h est le plus élevé. Mais la fermeture par plusieurs pays voisins (Allemagne, Suisse, Belgique) de centrales nucléaires et à charbon peut conduire non seulement à des prix élevés mais à des pénuries et à des coupures de courant en France les hivers prochains. Leurs conséquences pourraient être graves, par exemple pour des malades traités à domicile avec des respirateurs. La sécurité de notre système électrique a toujours impliqué que nous disposions de marges, une application utile du « principe de précaution » généralement soutenu par les ministres de l’écologie. Le président d’Engie observe aussi que cette politique brutale pourrait le conduire à fermer des rameaux de l’arbre de la distribution du réseau géré par sa filiale GRT gaz, donc à supprimer la fourniture de gaz de clients déjà équipés.
Dans le monde, le gaz s’avère très abondant dans diverses régions et les prospections se poursuivent plus activement que pour le pétrole, ce qui laisse penser que son prix restera modéré sur le long terme. En France, la substitution du gaz au charbon et au fioul a réduit la pollution due aux particules, et de 20% les émissions françaises de gaz carbonique entre 1990 et aujourd’hui. C’est aussi à l’augmentation de la consommation de gaz que les Etats-Unis doivent la baisse de leurs émissions de CO₂.
Le gaz est distribué par un réseau largement amorti auquel ont été jointes des capacités de stockage souterraines considérables permettant à cette énergie de s’adapter facilement aux fluctuations de la demande, dont les appels par périodes hivernales de grands froids. Grâce à leur bon rendement de 60%, les centrales électriques au gaz arrivent, selon RTE,à des émissions unitaires de gaz carbonique au KWh bien inférieures à celles du fioul et du charbon, 429g /KWh contre 777 pour le fioul et 986 pour le charbon.
Le premier handicap du gaz tient à son approvsionnement. L'Allemagne importe 55% du gaz en provenance de la Russie, l'Union européenne 33%, créant une forte dépendance sur ce pays. Une alternative serait le gaz de schiste américain importé par mer sous forme liquéfiée. Le tout soulignant l’absurdité de l’interdiction de toute nouvelle recherche et exploitation de gaz sur le sol national votée par notre parlement, alors que la France consommera encore pendant longtemps du gaz étranger.
Son deuxième handicap vient du coût fixe de ce réseau de tuyaux. Récemment un directeur général adjoint d’Engie a évalué à 300TWh /an contre 475TWh/an le volume minimum de consommation française permettant de rentabiliser la filière gaz, donc sa pérennité.
Gaz vert
La production de gaz méthane vert dans des méthaniseurs à partir de boues d’épuration, de déchets animaux et de biomasse agricole est vue par certains comme la solution, avec un objectif de 100% de gaz vert en 2050. En 2018, le gaz vert représentait 0,1% du marché français et coûtait trois à cinq fois plus cher que le gaz naturel. Des améliorations sont possibles, mais la production se heurte rapidement à la quantité de matière première disponible. La France refuse en principe l’imitation du modèle allemand utilisant 6% des terres arables allemandes, pour produire de l’énergie à partir de maïs. Les limites du potentiel de gaz vert ont été bien écrites en 2018 dans le document ministériel préparatoire à la PPE :
« Les coûts de production des gaz renouvelables sont aujourd’hui environ quatre fois ceux du gaz naturel, mais des perspectives de baisse de coûts sont mises en avant par les acteurs de ces filières. Le développement de capacités de production accrues devrait permettre de matérialiser ces baisses de coûts, notamment par le biais d’économies d’échelle. La PPE prévoit une adaptation du rythme de construction de nouvelles capacités de production en fonction de de la baisse des coûts réellement observée. (…) Les objectifs de la PPE s’inscrivent dans la perspective que le biogaz atteigne 7% de la consommation de gaz »
- Force et faiblesse de l’électricité
Son premier avantage pour le chauffage est évidemment le caractère décarboné de l’électricité française. Le second provient de la bonne adaptation du pilotage de notre potentiel nucléaire contribuant à 70% de la production électrique. En année non perturbée comme 2020, la programmation des révisions, rechargements et entretiens des réacteurs en période de non chauffage permet de disposer d’un écart de capacité opérationnel du parc nucléaire de 20GW, puissance moyenne d’appel du chauffage électrique, entre l’hiver et l’été. Mais pendant les pointes de grands froids, il peut être nécessaire de faire appel à des centrales fossiles, de préférence à gaz pour satisfaire un appel de chauffage pouvant atteindre 35GW.
Le troisième vient du relativement faible coût d’achat et d’entretien des radiateurs, et de la possibilité de placer chaque appartement devant ses responsabilités puisque son utilisateur décide précisément du réglage de son chauffage, optimisant ainsi la consommation.
Pour les maisons équipées d’une pompe à chaleur qui diviserait par trois la consommation annuelle d’électricité, le contenu carbone serait de 28 grammes CO₂/KWh. Dans cette configuration, il serait judicieux d’isoler plus raisonnablement les nouvelles maisons que ne le préconise le projet de réglementation RT2020 en cours, sachant que les derniers % d’isolation coûtent très cher. Pour être acceptée, la politique climatique doit prendre garde à ne pas conduire à des augmentations de coût des logements, insupportables par les ménages candidats acheteurs.
Le véritable handicap de l’électricité est que, compte tenu des fermetures de Fessenheim et des centrales fossiles au charbon et au gaz, la capacité de notre système électrique est pour une période assez longue incapable de fournir les pointes de grands froids. Les développements de l’éolien et du solaire déjà décidé devant conduire d’ici 2030 à un apport possible de 15% du mix électrique n’y changeront pas grand-chose, puisqu’en périodes anticyclonique de froid, il y a souvent peu de vent, et que le solaire d’hiver ne couvre pas les pointes d’appel vers 9 et 19 h.
Voilà une contradiction entre les volontés affirmées aujourd’hui d’électrifier davantage le logement et le transport, et les décisions prises. Une décision de lancement du nouveau nucléaire en 2022 permettrait de disposer des six paires d’EPR entre 2036 et 2040, soit 10GW de capacité nouvelle. Ajoutons que la prolongation souhaitable au-delà de 40 ans et aussi de 50 ans du parc existant objet d’une consultation en cours de l’ASN (l’autorisation donnée au premier réacteur de Tricastin de fonctionner jusqu’à 50 ans après la dernière révision est un précédent heureux), impliquerait une programmation à long terme, soit bien au -delà d’un quinquennat des potentiels de compétences de l’industrie française. Les programmations de l’énergie relèvent d’un temps long. Nous devons envisager pour l’avenir proche d’assurer le back-up des renouvelables intermittents déjà décidés par de nouvelles centrales au gaz. Cette solution réaliste conforte la sécurité du système électrique et permet de poursuivre une électrification raisonnée du transport, et le développement des pompes à chaleur.
D’ailleurs, EDF nous affirme que les progrès d’efficacité énergétiques permis notamment par les décisions d’un plan d’isolation des logements dits passoires permettrait d’alimenter de nouvelles pompes à chaleur sans augmenter la consommation totale d’électricité pour le chauffage.
Les utilisations de l’électricité ont bien été le domaine par excellence des succès de l’efficacité énergétique, notamment pour les moteurs électriques, cuisinières à induction, éclairage LED, chauffe-eau thermostatiques etc. L’affichage obligatoire des performances énergétiques des divers appareils électroménagers, maintenant de plus en plus regardés par les consommateurs a été une des politiques publiques réussies. En témoigne la stabilité de notre consommation électrique depuis dix ans alors que ses usages ne cessent de s’étendre.
Conclusion
Notre politique énergétique a plusieurs objectifs souhaitables ou nécessaires : climat, indépendance nationale, valorisation des territoires, mais doit aussi respecter des contraintes : satisfaction des besoins considérables de nombreux Français, compétitivité de notre économie. Elle est formulée aujourd’hui essentiellement autour de la vision 2050 d’une société ayant divisé par deux sa consommation d’énergie et atteint la neutralité carbone, malgré la poursuite de l’augmentation de sa population et une croissance économique de 2% par an.
Malgré une croissance économique très inférieure depuis 10 ans à l’objectif de 2% par an, la France ne respecte pas sa feuille de route. En trente ans (1990-2020), ses émissions n'ont baissé que de 20% pour un objectif de 40% en 2030, résultant surtout de la désindustrialisation de notre pays. La tendance sur 2014-2018 est d’une réduction de 1% par an, avec 1,5% en 2019. Pour rattraper notre retard et tenir le nouvel engagement pris à Bruxelles d’une baisse de 55% en 2030, (et toujours 100% en 2050), le gouvernement promet un rythme de 3% par an. Mais à partir de l’existant, des technologies opérationnelles et des besoins d’énergie de notre société, il est impossible à quelque majorité politique que ce soit de planifier aujourd’hui cette neutralité carbone avec des chances de réussite à des horizons proches tels que 2050, car les stratégies énergétiques relèvent de temps très longs. En revanche, en tirant les leçons des réussites et échecs récents, programmer des pas de progrès significatifs rendant une crédibilité à la politique climatique de notre pays, notamment pour réussir l’objectif COP21 de réduction de 40% de nos émissions de gaz à effet de serre le plus vite possible après 2040, nous conduirait à engager des politiques réalistes combinant l’utilisation de tous les moyens. Dans ce contexte, une décision rapide de lancement du nouveau nucléaire ainsi que de la prolongation de vie de nos réacteurs historiques à 50 ans, 60 ans, et même à 80 ans à l’image de leurs homologues américains, permettrait de relancer une électrification d’usages compétitive.
Les changements de cap brutaux comme ceux concernant le gaz et le nucléaire perturbent les acteurs de l’économie (particuliers et entreprises), créent des phénomènes de pénurie et conduisent à importer de l’électricité très carbonée de l’étranger. L’électricité est l’énergie du futur, mais notre pays n’est pas en mesure de pouvoir se passer d’un réseau gaz complémentaire.
