carte blanche

Sortir prématurément du nucléaire… mais comment compenser les périodes de déficit en production renouvelable?

Actuellement, en Belgique, les renouvelables couvrent une part annuelle moyenne de 13% de la production d’électricité, qui devrait à peu près doubler en 2025. Ainsi, en moyenne 75% de notre consommation devra encore être produite de manière classique.

Cette opinion est signée par les professeurs: P. Baeten, J. Blondeau, J. Deconinck, J. De Ruyck, P. Lataire, M. Runacres (VUB), P. Hendrick, P.-E. Labeau, J.-C. Maun (ULB)

Pour des chercheurs spécialisés en énergie, arrêter les centrales nucléaires existantes n’est pas pertinent tant que des alternatives convaincantes ne sont pas disponibles. Nos centrales nucléaires produisent 50% de notre électricité. Nous plaidons pour leur fermeture progressive allant de pair avec leur remplacement par des centrales au gaz et une augmentation graduelle du renouvelable. En sept ans? Mission quasi impossible! Nous devrons donc très probablement prolonger nos centrales nucléaires, ce qui est techniquement et économiquement faisable. Aux USA, étendre la durée de vie des centrales nucléaires de 40 à 60 ans est pratique courante.

Pourquoi ce plaidoyer?

D’ici 2025, sans nucléaire, nous devrions disposer d’environ 7.000 mégawatts (MW) de production éolienne, 7.000 MW de photovoltaïque, 1.100 MW de biomasse, 1.900 MW de pompage-turbinage, 6.700 MW d’énergies fossiles et 126 MW d’énergie hydraulique; en tout, environ 24.000 MW de capacité installée. Cela présuppose l’ajout de 1.800 MW d’éolien offshore aux 2.200 MW déjà planifiés, dont 877 MW actuellement exploités, un doublement de l’éolien onshore pour atteindre 3.000 MW, et 13,3 millions de panneaux solaires couvrant 26,7 km2 de toiture. Ce qui, en sept ans, serait déjà un exploit.

Cette puissance installée excède largement la pointe requise (± 13.000 MW) et la puissance annuelle moyenne (± 9.700 MW). Mais cela suffit-il pour autant?

Actuellement, en Belgique, les renouvelables couvrent une part annuelle moyenne de 13% de la production d’électricité, qui devrait à peu près doubler en 2025 (l’Union européenne place la barre pour la Belgique à 30% d’ici 2030). Ainsi, en moyenne 75% de notre consommation devra encore être produite de manière classique. Mais cela ne s’arrête pas là!

Les batteries domestiques devraient stocker de l’énergie en journée pour la restituer la nuit. Mais avec des périodes comme les 11,5 heures d’ensoleillement en décembre 2017, 100% d’indépendance sur cette base est irréaliste et non rentable.

Entre les 19 et 22 décembre 2017, le solaire et l’éolien n’ont contribué que pour 1 à 3% de notre production d’électricité. On doit donc toujours garder une alternative pour quasi toute la consommation instantanée. Or, plusieurs périodes de cinq à dix jours de très faible production renouvelable sont observées par an en Europe. Ce déficit de production est alors compensé par des générateurs traditionnels. Ainsi, les contributions moyennes à la production d’électricité en décembre 2017 ont été: nucléaire, 55%; énergies fossiles (surtout gaz), 28%; éolien, 6.2%; solaire, 4.5%; autres, 6.3%.

Ne peut-on pas stocker l’énergie éolienne et solaire quand sa production est en excès et la restituer en cas de pénurie? Les batteries domestiques devraient stocker de l’énergie en journée pour la restituer la nuit. Mais avec des périodes comme les 11,5 heures d’ensoleillement en décembre 2017, 100% d’indépendance sur cette base est irréaliste et non rentable.

Adapter nos habitudes

Quid des grands systèmes de stockage? Tesla a installé une unité de batteries de 129 MWh en Australie, qui peut fournir 100 MW durant 1h20, avant d’être rechargée. Compenser une semaine sans production requerrait 12.480 fois plus de batteries rien que pour la Belgique! Totalement irréaliste. Les grandes batteries ne peuvent servir qu’à des transitoires dans le réseau électrique (soit quelques minutes).

Les batteries peuvent juste contribuer au lissage de pics et de creux de consommation. ©Photo News

Pour prendre un autre exemple, 1 million de batteries, en moyenne à moitié chargées, d’environ 50 kWh par voiture électrique (un total de 25 GWh) ne forment pas ensemble un système de stockage. Elles peuvent juste contribuer au lissage de pics et de creux de consommation. Le stockage saisonnier complet ne peut se faire qu’en convertissant l’électricité en carburant: hydrogène, méthane, alcool (Power to X). Ces technologies ne sont pas encore mûres et leur coût est encore incertain.

Quid d’ajuster la demande autant que possible à l’offre via des tarifs adaptés? Cela nécessite d’adapter nos habitudes de vie et de travail, en particulier pour les personnes défavorisées. La société est-elle prête à cela? Des solutions techniques comme les "smart grids" peuvent y contribuer, mais elles sont encore insuffisamment déployées pour ce faire.

À ce stade, il faut donc toujours être capable de couvrir quasi toute la demande par des productions conventionnelles pour faire face à ces déficits en renouvelable.

La rentabilité économique de nouvelles centrales au gaz n’est pas garantie si elles ne sont utilisées que pour combler les déficits de production.

Pour sortir du nucléaire d’ici 2025, il faudrait doubler la capacité actuelle des centrales classiques. Les centrales au gaz sont les candidates les plus sérieuses pour cette tâche, vu leur adaptation facile à une demande fluctuante. Mais ceci accroîtrait nos émissions de CO2. De plus, la rentabilité économique de nouvelles centrales au gaz n’est pas garantie si elles ne sont utilisées que pour combler les déficits de production.

Allons-nous introduire de nouveaux subsides pour compenser les périodes de déficit renouvelable?

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