Activité

Organiser la production

Avantages et inconvénients des différentes sources d’énergie

L'électricité est produite à partir de plusieurs énergies qui ont chacune leurs avantages et leurs inconvénients. Hydraulique, nucléaire, renouvelable, thermique à flamme: le groupe EDF dispose de compétences dans l'ingénierie, l'exploitation et la R&D de tous ces modes de production d'électricité. Avec l'ambition de rester l'un des électriciens européens les moins émetteurs de CO2 par kWh produit, il privilégie les solutions les moins carbonées en intégrant contraintes locales et impératifs de compétitivité.

Comme l’électricité ne se stocke pas en grande quantité, à chaque appel sur le réseau doit correspondre dans l’instant une production équivalente.

Les producteurs d’électricité ont à leur disposition différentes sources d’énergie. Chacune présente des avantages et des inconvénients entre lesquels il faut arbitrer dans des contextes économiques, géographiques, naturels et politiques très différenciés. D'où l'intérêt de disposer d'un mix énergétique diversifié.

  1. Certaines énergies ont vocation à couvrir la base de consommation : la production hydraulique au fil de l’eau, relativement constante, le charbon et le nucléaire, lents à démarrer mais économiques pour la production de masse.
  2. D’autres sont plus souples, comme les centrales à gaz, ou peuvent démarrer en peu de temps comme les centrales à fioul ou même instantanément comme les centrales hydrauliques des barrages.
  3. L’éolien et le solaire peuvent concourir à la production de base, dans la mesure de la disponibilité de leur ressource et offrent une énergie décentralisée.
Les enjeux énergétiques mondiaux d’ici 2050

En 2050 : un mix énergétique mondial diversifié et décarboné

  1. Selon les scénarios de l’AIE et du GIEC, la demande en électricité devrait doubler d’ici à 2050 dans le monde, même en tenant compte d’actions de maîtrise des consommations deux fois plus importantes que celles réalisées durant les 30 dernières années.
  2. Par ailleurs, la préservation du climat, menacé par les émissions de gaz à effet de serre, restera un enjeu mondial à long terme.
  3. Pour répondre à ces enjeux économiques et environnementaux, l’AIE préconise pour 2050 un mix mondial diversifié et décarboné (60 g/kWh), soit :
  1. 2/3 d’énergie sans CO2 et 1/3 charbon + gaz (contre 2/3 charbon + gaz et 1/3 sans CO2 aujourd’hui)
  2. Le mix 1/3 charbon + gaz serait majoritairement accompagné par la technologie de capture et de séquestration du carbone (CCS).
  1. Les énergies décarbonées à état de maturité technologique et économique sont l’hydraulique, le thermique à base de biomasse, le nucléaire et l’éolien terrestre en régions régulièrement ventées, le solaire en régions très ensoleillées et éloignées des réseaux.
  2. Les énergies décarbonées restant à développer sont le photovoltaïque (dont le coût, encore très supérieur à celui des énergies traditionnelles, est en baisse rapide depuis quelques années), l’éolien offshore (deux à trois fois plus coûteux que l’éolien terrestre), les énergies marines (en expérimentation), ainsi que le nucléaire de 4e génération (encore dans les cartons).

La question de la sécurité d’approvisionnement

L’énergie est si essentielle à la vie d’un pays qu’elle représente pour lui un enjeu stratégique. La question de la sécurité d’approvisionnement est donc primordiale. Toutes les ressources énergétiques ne sont pas égales à cet égard.

  1. Les ressources renouvelables (eau, soleil, vent, biomasse, géothermie) sont locales. Leur accès est donc très sûr. Mais, dans le cas du soleil et du vent, leur fonctionnement intermittent ne garantit pas une production programmable..
  2. Le pétrole et le gaz sont sensibles au plan géopolitique. Le pétrole présente l’avantage de se stocker facilement (stocks stratégiques). Là où le gaz est une énergie locale (États-Unis, Europe du Nord, par exemple), il représente une énergie privilégiée pour la production d’électricité.
  3. Le charbon est très abondant et très bien réparti. Son risque géostratégique est donc faible. Il se stocke facilement, mais son transport est malaisé. Là où il est une énergie locale (États-Unis, Australie, Afrique du Sud, Chine, Inde, Pologne), il constitue une ressource très sûre pour la production d’électricité.
  4. L’uranium, abondant et bien réparti, présente aussi un risque géostratégique faible. Il se stocke facilement dans un faible volume, vu son potentiel énergétique.

Il convient d’identifier dès aujourd’hui les conditions propres à chaque technologie, pour mettre en place dans 10-20 ans la bonne technologie, au bon endroit et au bon moment.

Il n’y a pas une technologie idéale universelle. Il faut prendre en compte les conditions de réussite :

  1. propres à chaque région, en tenant compte des ressources locales et de ses contraintes géopolitiques
  2. propres à chaque technologie, en tenant compte notamment de son degré de maturité et de sa capacité à assurer la continuité d’alimentation
  3. propres à l’opinion locale et à l’acceptabilité par les populations des contraintes liées aux technologies (populations déplacées pour l’hydraulique, modification du paysage pour l’éolien, emprise foncière pour le photovoltaïque, sûreté et gestion des déchets pour le nucléaire).

Le développement d’une électricité décarbonée est possible pour répondre aux enjeux de développement économique, de sécurité d’approvisionnement et de préservation du climat d’ici 2050. Dans les prochaines décennies, il sera nécessaire de déployer massivement les technologies déjà compétitives et de réaliser les investissements en R&D pour développer les énergies d’après-demain, trop coûteuses aujourd’hui. Pour répondre aux besoins, toutes les technologies, y compris le nucléaire, feront partie du mix énergétique mondial en 2050.

Avantages et inconvénients des énergies renouvelables
Avantages et inconvénients des énergies renouvelables
Avantages et inconvénients de l’énergie nucléaire
Avantages et inconvénients de l’énergie nucléaire
Avantages et inconvénients de l’énergie fossile
Avantages et inconvénients de l’énergie fossile
Réserves des ressources énergétiques
Réserves des ressources énergétiques

Source AIE - World Energy Outlook 2010

Fossil-fuel reserves and resources by region and type, end-2011

Coal*(billion tonnes) Natural gas (tcm) Oil (billion barrels)

Proven reserves Recoverable resources Proven reserves Recoverable resources Proven reserves Recoverable resources
OECD 427 10657 28 193 244 2345
Non-OECD 576 10551 205 597 1450 3526
World 1004 21208 232 790 1694 5871
Share of non-OECD 57% 50% 88% 76% 86% 60%
R/P ration (years) 132 2780 71 241 55 189

 

*For coal, the cats are for 2010

Notes: R/P ratio Reserves-to-production ratio based on 2011 levels at production. Resources are remaining technically ecoverable resources.

Sources: BSR(2011) , USGS (2012a), USGS (2012b), IDA databases and analysis.

Comparaison des émissions de gaz à effet de serre pour les technologies de production d’électricité en base