Les sources d’énergie renouvelable, une augmentation continue des capacités de génération

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Par Degroof Petercam

En 2017, 70 % de la capacité de génération électrique nette ajoutée au niveau mondial est de l’électricité renouvelable. C’est 3,5 fois plus qu’il y a dix ans et deux fois plus qu’il y a cinq ans. Au total, 178 gigawatts de capacité de génération d’électricité renouvelable ont été installés dans le monde (l’équivalent de la capacité de génération du Brésil), un record historique. En 2017, on a installé dans le monde plus de capacités d’électricité solaire-photovoltaïque que de capacité de production à partir de charbon, de gaz naturel et de nucléaire combinés.

Les investissements mondiaux dans la génération d’électricité renouvelable (310 milliards de dollars) ont été trois fois supérieurs aux investissements réalisés dans des centrales à énergie fossile ou nucléaire (145 milliards de dollars). Ces chiffres le montrent, l’électricité renouvelable est devenue incontournable et représente une disruption profonde et de grande ampleur pour l’ensemble du secteur de la production et du transport d’électricité.

Le nouveau paradigme : l’électricité verte est compétitive

Cette percée de l’électricité renouvelable s’explique d’abord par un facteur : le solaire et l’éolien sont aujourd’hui les sources d’électricité les moins chères, et ce, dans un nombre croissant de pays. Aux États-Unis, le seuil de rentabilité des projets photovoltaïques a été divisé par trois depuis 2011. Pour l’éolien, le seuil de rentabilité a été abaissé de plus d’un tiers sur la même période. En Chine et en Inde aussi, l’énergie verte est en passe de devenir la forme d’électricité la moins chère, devant le charbon, dont ces pays sont les deux plus gros consommateurs au monde.

Concernant l’électricité photovoltaïque, la baisse rapide du coût de revient est d’abord le résultat des investissements importants réalisés dans des capacités de production qui permettent d’atteindre des économies d’échelle significatives.

L’électricité renouvelable n’est pas plus subventionnée que les autres sources d’électricité !

Les détracteurs de l’électricité renouvelable critiquent souvent sa supposée dépendance aux subsides publics. Pourtant, il n’y a plus aujourd’hui de dépendance réelle des projets éoliens et solaires aux subsides. Avec la baisse des coûts d’installation et de maintenance, l’électricité éolienne et solaire est compétitive et les projets sont rentables. Dans les faits, l’électricité renouvelable bénéficie toujours de mécanismes de soutien, mais ceux-ci visent seulement à protéger les projets du risque lié à la forte variabilité des prix de gros de l’électricité.

De plus, les pouvoirs publics ont adapté ces mécanismes de soutien au boom de l’électricité verte, les rendant moins coûteux pour les finances publiques. Les dispositifs de tarifs d’achat garantis, qui étaient critiqués pour leur coût croissant, sont progressivement remplacés par des mécanismes de complément de rémunération, équivalent à la différence entre le prix de marché et un prix garanti pour 15 à 20 ans. Avec la baisse continue du seuil de rentabilité des projets d’électricité solaire et éolienne et grâce à la concurrence sur le prix garanti de l’électricité, les nouveaux projets sont presque toujours alloués à un prix garanti proche du prix de marché. Ce système est donc nettement moins onéreux pour les Etats et tout aussi efficace[1].

Au total, l’électricité renouvelable n’est globalement pas plus subsidiée que les autres sources d’énergie, et elle est d’ores et déjà la moins chère des sources d’énergie.

Alors, pourquoi pas un mix électrique cent pour cent renouvelable ? Plusieurs obstacles demeurent avant que cet objectif ne soit mondialement réalisable.

Le principal obstacle au développement de l’électricité renouvelable est assurément l’intermittence de la production électrique. Sur une année, une centrale solaire photovoltaïque fonctionne en moyenne entre 11 % et 29 % de sa capacité maximale. Pour un parc éolien, ce ratio de capacité est typiquement compris entre 23 % et 46 %. La gestion de cette intermittence requière en premier lieu d’améliorer l’interconnexion entre les réseaux électriques nationaux. Le développement des interconnexions entre réseaux électriques nationaux, et d’une manière générale les investissements dans l’infrastructure de transport et de distribution d’électricité (i.e. les « Smart-Grids ») est donc un passage obligé vers la transition énergétique des états. 

L’accroissement de la part d’électricité renouvelable dans les mix électriques des pays et l’inconstance de sa production rendent également indispensable de mettre en place d’importantes capacités de stockage de l’énergie.

La technologie de stockage d’électricité la plus répandue au monde (95 % des capacités de stockage actuelles)[2]est les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP)[3].Le stockage de l’électricité par batteries constitue une seconde solution au problème de l’intermittence de la génération d’électricité renouvelable. Cependant, le coût des batteries est encore trop élevé pour justifier la construction de grandes capacités de stockage, aussi les stockages centralisés, sorte de fermes de batteries sont majoritairement installés pour sécuriser l’approvisionnement électrique de réseaux électrique isolés, typiquement sur des îles.

L’électricité solaire et éolienne est incontournable à l’horizon 2030

Le dernier rapport du GIEC (octobre 2018) montre que pour limiter le réchauffement planétaire à 1,5°C d’ici à la fin du siècle et éviter un changement climatique aux conséquences potentiellement catastrophiques, l’électricité renouvelable devra représenter au minimum 48 % de la production électrique brute mondiale en 2030 et entre 70 % et 85% en 2050 (données du GIEC et de l’Agence Internationale de l’Energie)[4].Cela représenterait une augmentation de plus de 60 % de la production brute d’électricité renouvelable sur les 13 prochaines années. Un tel changement est techniquement réalisable, mais il requière des investissements particulièrement importants (le GIEC parle de 2400 milliards de dollars investis entre 2016 et 2035) tant du côté des capacités de génération électrique, que sur le transport et la distribution d’électricité, ainsi que sur l’infrastructure de stockage de l’électricité. Il faudra donc une mobilisation inédite des gouvernements, et la prise de décisions lourdes ayant un impact structurel majeur sur le secteur mondial de la génération électrique (fermeture de presque toutes les centrales au charbon, fortes baisses des consommations de gaz naturel et de pétrole[5]), pour que l’objectif soit atteint.

Même dans un scénario dans lequel la hausse serait supérieure à 1.5° C, il est plus que probable que les capacités de génération d’électricité solaire et éolienne continuent à croître fortement à l’horizon 2050 et au-delà. Dans tous les scénarios explorés par l’Agence Internationale de l’Energie, parmi toutes les technologies de génération électrique, c’est l’électricité solaire photovoltaïque, qui a le plus grand potentiel de développement, suivie par l’électricité éolienne. Incontestablement, l’électricité solaire et éolienne sera donc la pierre angulaire des mix électriques du futur.

Consultez aussi le corner Placements responsables

[1]https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/dispositifs-soutien-aux-energies-renouvelables

[2]http://les-smartgrids.fr/stockage-electricite-batterie-transition/

[3]également appelées stations de « pompage-turbinage »

[4]http://report.ipcc.ch/sr15/pdf/sr15_spm_final.pdf

[5]https://www.connaissancedesenergies.org/rapport-du-giec-les-chemins-energetiques-vers-un-monde-15degc-de-rechauffement-181008


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