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vendredi 8 décembre 2023

Relocaliser en décarbonant grâce à l'énergie nucléaire

 w.fondapol.org/etud/relocaliser-en-decarbonant-grace-a-lenergie-nucleaire/

Remarquable article de Valérie Faudon de la SFEN ( janvier 2021) :

Extraits

Le nucléaire est en France un outil de souveraineté permettant de résister aux chocs énergétiques, un facteur de compétitivité-coût favorisant l’attractivité internationale du pays pour les industriels et un vecteur de compétences, terreau d’une possible réindustrialisation au cœur des territoires. Finalement, la filière nucléaire française est un opérateur clé de la décarbonation en France et présente des atouts certains, non seulement parce que l’empreinte carbone des produits et services est amenée à devenir un nouveau facteur de compétitivité mais aussi parce qu’elle permet à notre pays de se placer dans la course au carburant vert (l’hydrogène) et de se positionner dans les secteurs de demain gros consommateurs d’électricité, tels celui des data centers.

Avec son électricité décarbonée nucléaire et renouvelable, la France dispose d’un avantage compétitif exceptionnel pour produire de l’hydrogène bas carbone moins cher sur son propre sol

Le nucléaire, en tant qu’énergie bas carbone et en tant que troisième secteur industriel français, est source d’avantages comparatifs clés sur lesquels le pays peut s’appuyer dans ses stratégies de relocalisation et de réindustrialisation.

1)Le nucléaire a permis de répondre au premier choc pétrolier


2)La France doit se préparer à de nouveaux chocs énergétiques


3) Le socle nucléaire français doit être sécurisé sur le long terme

Dans les années qui viennent, la sécurité d’approvisionnement française pourra être assurée par la rénovation et la prolongation des réacteurs nucléaires existants pour cinquante ou soixante ans d’exploitation… Au-delà, à l’horizon 2040, la France peut être confrontée à un important « effet-falaise » lié au calendrier historique extrêmement rapide de construction des réacteurs dans les années 1980.

Face aux enjeux et dans le contexte d’incertitude actuel, il est nécessaire d’anticiper le renouvellement du parc nucléaire en préparant la mise en service de nouveaux moyens de production nucléaires dès le début de la décennie 2030. Ne pas prendre la décision de renouveler le parc nucléaire en temps et en heure peut exposer notre pays à des risques très importants. Ainsi, en Belgique, début octobre 2020, le nouveau gouvernement a confirmé, dans un accord de coalition avec le parti écologiste, la fermeture de ses centrales nucléaires pour 2025, alors qu’elles représentent plus de la moitié de l’électricité du pays. Le gestionnaire du réseau a souligné le risque que le pays ne puisse alors s’approvisionner chez ses voisins, comme la France ou l’Allemagne, qui n’auront pas nécessairement la capacité excédentaire disponible au moment elle en aura besoin. Alors que les seuls moyens de remplacement susceptibles d’être construits rapidement ne pourront être que des centrales à gaz, très émettrices de CO2, on voit que la fermeture du parc nucléaire représenterait une régression à la fois en matière de sécurité d’approvisionnement et en matière climatique.

4)Un facteur de compétitivité

La production et la distribution d’électricité sont, d’une manière générale, l’une des infrastructures clés d’une économie. C’est un facteur différenciant pour attirer les investisseurs étrangers : une étude de 2017, réalisée dans 81 pays, a ainsi montré que la disponibilité de l’électricité était le premier facteur en termes d’impact pour attirer les investisseurs, devant la liberté économique.

Les principaux clients : il s’agit des plus gros sites industriels français regroupant la quasi- totalité des électro-intensifs des secteurs historiques (sidérurgie, métaux non ferreux, chimie lourde, papier, automobile ou encore transport ferroviaire)

5)La France est internationalement reconnue pour la qualité de son électricité

Aujourd’hui, grâce à son parc nucléaire, son parc hydroélectrique et son réseau de transport d’électricité, la France bénéficie d’une excellente réputation internationale. Selon le Choiseul Energy Index : « En termes de qualité, de disponibilité et d’accès à l’électricité, la France arrive en tête du classement, ex æquo avec la Corée du Sud. Cela s’explique notamment en raison d’un parc nucléaire important. » Par qualité de la fourniture d’électricité, on entend en général deux facteurs : la continuité de l’alimentation électrique et la qualité de l’onde de tension (absence de perturbations sur la tension et la fréquence)

6) Les prix de l’électricité industrielle en France sont parmi les plus bas

Malgré des progrès très importants en termes d’efficacité énergétique, les industriels restent de grands consommateurs d’électricité. Pour certains, la question du prix de l’électricité comme facteur de production est même un point clé de leur compétitivité, donc de leur décision d’investir, ou de rester en France. Aujourd’hui, la France fait partie des pays d’Europe où le prix de l’électricité industrielle est le plus bas, avec les pays scandinaves, la Finlande, le Luxembourg, les Pays-Bas et la Slovénie.

Ces industries se sont développées en s’appuyant sur le parc hydroélectrique et nucléaire, qui garantissait une électricité avec des prix à la fois prédictibles et bon marché…Ainsi, le site Aluminium Dunkerque, implanté historiquement par le groupe Pechiney dans les Hauts-de-France, sur le site même de la centrale nucléaire de Gravelines, n’a jamais fait l’objet d’une délocalisation, et il est aujourd’hui le plus grand producteur européen d’aluminium primaire

7) Un vecteur de compétences : Avec le nucléaire, la France dispose d’une filière de haute technologie encore complète

La filière nucléaire est la troisième filière industrielle française, derrière l’aéronautique et l’automobile, avec plus de 3.000 entreprises, dont 63,8% de PME et 12,5% d’entreprises de taille intermédiaire (ETI) ; elle représente 6,7% de l’emploi industriel en France avec plus de 220.000 emplois (directs et indirects) : Les activités du secteur nucléaire ont un effet d’entraînement important sur le reste de l’économie : une étude récente estime que, d’ici à 2050, en Europe, chaque euro issu des taxes payées par l’industrie nucléaire générera 2,50 euros de recettes publiques




8) Un opérateur clé de la décarbonation

Grâce au nucléaire et aux énergies renouvelables, la France dispose d’un mix décarboné à plus de 90%, soit une des électricités les moins carbonées du monde. Les émissions moyennes de CO2 en France sont inférieures à 50 g/kWh, bien en dessous de celles des pays voisins (environ 400 g/kWh pour l’Allemagne et 260 g/kWh pour l’Italie, par exemple) 54. Alors que la neutralité carbone devient un impératif pour les entreprises, la France dispose, avec son électricité décarbonée, d’un nouveau facteur d’attractivité essentiel.



Une étude de Deloitte pour l’Uniden  sur plusieurs secteurs (acier, aluminium, ciment, papier, PVC, sucre et verre plat) montre que le décrochage français de 1995 à 2015 dans ces industries s’est traduit non seulement par une perte de 13.000 emplois, mais aussi par une augmentation de 50% de l’empreinte carbone associées à ces productions substituées. L’Uniden parle d’un effet « double peine » et met en valeur que la localisation industrielle est à la fois une donnée économique et environnementale : ces deux dimensions ne sont plus autonomes. La même étude présente un scénario de reconquête industrielle dans ces secteurs, avec la création de 9.600 emplois et une baisse des émissions de 5 millions de tonnes de CO2 équivalent, avec une contribution positive de toutes les filières.

 9)Un atout pour le développement de l’industrie 4.0

La transformation numérique de l’industrie est reconnue comme l’un des leviers pour changer le modèle industriel et économique de nombreux secteurs. Dans l’industrie 4.0, les nouvelles technologies de l’information (robotique, impression 3D, big data…) permettront, selon Olivier Scalabre, directeur associé au bureau de Paris du Boston Consulting Group, le développement de « petites usines dites intelligentes, automatisées, capables d’une grande flexibilité dans la production et situées au plus près des clients ou consommateurs

10) Un avantage dans la course au nouveau carburant vert : l’hydrogène bas carbone

Aujourd’hui, de nombreuses institutions estiment que l’hydrogène bas carbone pourrait jouer un rôle important pour atteindre les objectifs de neutralité carbone. À court terme, il s’agira de décarboner l’hydrogène utilisé actuellement dans l’industrie, produit à base d’énergies fossiles très émettrices de CO2.

Surtout, il pourra être un vecteur de décarbonation pour d’autres usages existants, difficiles à décarboner par l’électricité, comme le transport lourd (de manière très complémentaire aux solutions électriques). À terme, certains voient le vecteur hydrogène contribuer à des solutions de stockage intersaisonnier dans des mix électriques comportant une part importante d’énergies renouvelables variable

Le fonctionnement en période d’excédent (prix bas de l’électricité) conduit à des facteurs de charge faibles pour les électrolyseurs et nécessite de déployer rapidement une très grande capacité d’électrolyseurs, au point de poser une question de faisabilité. Ce fonctionnement constitue donc un enjeu important pour l’aval de la chaîne qui doit trouver les solutions afin d’assurer la continuité de son approvisionnement en dehors des périodes de production (le stockage, par exemple).

La solution avec électricité en base permet d’atteindre des facteurs de charge significatifs pour les électrolyseurs (entre 3.000 et 6.000 heures/an). Elle permet ainsi de répartir les électrolyseurs près des lieux de consommation industrielle, Du fait de la disponibilité de l’électricité sur tout le territoire. Il est de cette façon possible d’économiser sur la chaîne logistique associée à l’hydrogène vaporeformé. Enfin, elle offre des possibilités de services systèmes (effacement) lors des périodes de tension.

mardi 27 juin 2023

RTE alerte sur l’augmentation des besoins de stockage de l’électricité indispensables avec la montée en puissance des énergies renouvelables

 Extraits :

Gabriel Bareux, Directeur de la R&D chez RTE , Claire Lajoie-Mazenc, conseillère scientifique chez RTE. 

 « Jusqu’en 2030/2035, nous pouvons couvrir les besoins en flexibilité du système électrique français grâce aux moyens existants :  les STEP, le pilotage d’une partie de la charge comme nous le faisons avec les chauffe-eaux ou encore les interconnexions avec nos voisins pour nous aider à lisser les besoins. Mais, au-delà de cet horizon, lorsque nos besoins seront passés à l’échelle supérieure, il nous faudra aller au-delà. »   

 « Dans les 6 scénarios élaborés par RTE dans « Futurs énergétiques 2050 », la capacité installée cumulée d’énergie solaire et éolienne est anticipée entre 180 et 345 GW, contre 32 GW en 2021. Nous aurons alors un besoin accru de flexibilité pour faire face au caractère variable de la production d’énergies renouvelables. Et ce, quelle que soit la part du nucléaire qui sera retenue dans le futur mix énergétique en France.

 Or, selon les modes de production d’énergies renouvelables, les besoins de flexibilités sont différents. Ainsi, le photovoltaïque voit sa production fluctuer dans la journée, mais également d’une saison à l’autre. De son côté, la variabilité de l’éolien a un profil hebdomadaire et saisonnier. Il faut donc, en face, prévoir des moyens de flexibilité pour la journée, la semaine et toute une saison. C’est là que le bât blesse. Car aujourd’hui, si nous disposons de batteries électro-chimiques, Lithium-Ion principalement, leur usage est limité à quelques heures.

Stockage horaire : les batteries

« Pour une durée d’utilisation de plus de 4 à 6 heures, le coût est prohibitif… Pour les flexibilités journalières, la technologie électro-chimique, comme le Lithium-Ion, tient la corde grâce à sa grande polyvalence. La production à grande échelle devrait pouvoir en faire baisser le coût... si la tension sur les ressources – dont le lithium et le cuivre – est maîtrisée. »

« De nombreuses études et mesures sont aujourd’hui prises pour assurer la sécurité de fonctionnement de ces batteries, qui présentent en effet à date un fort risque d’emballement thermique et d’inflammabilité. La génération technologique suivante sera un gros progrès. Leur mise au point est plus complexe que prévu. L’horizon de leur disponibilité à échelle industrielle ne cesse de reculer. Aujourd’hui, on mise sur une dizaine d’années.

Stockage hebdomadaire : les steps

Donc des steps hydrauliques classiques et des trucs plus bizarres et assez peu crédibles ou inquiétants : des poids qui montent et qui descendent le long d’une grue, des ballons qui remontent dans la mer, l’inondation d’un fjord en Norvège combinée à un STEP…

Stockage annuel ou saisonnier : molécules de gaz décarbonées

Les stockages à base de molécules de gaz décarbonées comme l’hydrogène ou l’ammoniac « fournissent une alternative intéressante pour le stockage saisonnier», Ainsi,, L’électrolyse permet de produire de l’hydrogène qu’il faut alors stocker. Puis, lorsque la demande augmente, l’hydrogène peut être réutilisé, par exemple dans une pile à combustible, pour fabriquer de l’électricité.. Il faudrait toutefois régler les freins actuels, qui ne sont pas minces : des coûts de production élevés, un transport très délicat, un stockage à grande échelle sous forme de gaz comprimé qui nécessite des enceintes de confinement.

NB : et surtout…un rendement global de 25% pour power to H2 to power !

Conclusion (merci à Thierry Caillon ) :

En résumé, compte tenu de l’augmentation prévue des ENR dans les années à venir, RTE indique :

1) qu'il faudra disposer de nouveaux moyens de stockage à grande échelle dès 2030 (cad dans 7 ans),

2) que ces moyens de stockage ne sont à ce jour pas encore matures technologiquement, et qu’il faudra compter à minima 10 ans pour qu’ils soient disponibles


3) que ces moyens de stockage ont actuellement un cout prohibitif, et que cela n’est pas prêt de s’améliorer, vu que l’augmentation des besoins et des couts pour l’approvisionnement des ressources lithium cuivre et autres métaux  fait consensus chez les industriels du secteur.

Et donc qu’il vaudrait mieux limiter au minimum la part des ENR dans le futur système électrique

https://www.linkedin.com/posts/thierry-caillon_si-on-pouvait-stocker-l%C3%A9lectricit%C3%A9-%C3%A0-grande-activity-7077184422038380544-pzKV/?utm_source=share&utm_medium=member_android

https://www.rte-france.com/stocker-electricite-grande-echelle

https://www.sfen.org/rgn/dark-doldrums-talon-achille-energiewende/#:~:text=%C2%AB%20Dark%2Ddoldrums%20%C2%BB%2C%20traduction,d'automne%20ou%20en%20hiver.

Dunkelflaute et besoins de stockage : des chiffres revus à la hausse

La production éolienne ne garantit pas un approvisionnement sûr

L’association internationale des producteurs d’électricité VGB PowerTech a publié en juin 2017 une étude sur la performance des éoliennes en Allemagne.  En dépit d’un doublement de la capacité installée depuis 2010 à actuellement 50 GW, la capacité garantie n’a guère évolué et elle est, avec 150 MW, toujours inférieure à 1 % de capacité installée.

Le résultat des études sur la fréquence des épisodes de production d’éolien et de solaire quasi nulle montre entre 2010 et 2016 environ 160 épisodes de 5 jours ( soit 26 par ans) avec une production éolienne inférieure à 5 GW (10% de la capacité installée) et que chaque année se produit un épisode de 10 à 14 jours de vents faibles. Cela montre bien que même un développement massif de l’éolien, tel que prévu par le gouvernement allemand, ne résoudra pas le problème. La production sera toujours quasiment nulle les nuits sans vent.

Le lissage de la production éolienne sur le plan européen demeure également limité dans des conditions d’anticyclone majeur. Selon VGB Power Tech, la production éolienne dans 18 pays européens peut temporairement baisser à ~ 4% (6,5 GW) de la puissance installée (150 GW en 2016).

VGB-Studie: Windenergie in Deutschland und Europa, 27.6.2017, https://www.vgb.org/studie_windenergie_deutschland_europa_teil1.html

https://twitter.com/OliverRuhnau/status/1504078458804129793


Dans le contexte de systèmes électriques 100% renouvelables, les  périodes prolongées avec un approvisionnement constamment rare en ressources éoliennes et solaires (Dunkelfalute) ont reçu une attention académique et politique croissante... Cet article explore comment ces périodes de pénurie sont liées aux besoins de stockage d'énergie.


Sur une étude  utilisant 35 ans de données de séries chronologiques horaires, notre analyse appuie les conclusions antérieures selon lesquelles les périodes où l'approvisionnement est constamment rare ne durent pas plus de deux semaines, nous constatons que le déficit énergétique maximal se produit sur une période beaucoup plus longue de neuf semaines. En effet, plusieurs périodes rares peuvent se suivre de près  et  il existe donc des périodes plus longues qui contiennent une accumulation de périodes fortement déficientes en vent .  Lorsque l'on tient compte des pertes de stockage et de limitation de recharge , la période de définition des exigences de stockage s'étend jusqu'à 12 semaines.






https://twitter.com/QvistStaffan/status/1427625795355349004

Storage requirements in a 100% renewable electricity system: extreme events and inter-annual variability, Oliver Ruhnau and Staffan Qvist 2022 Environ. Res. Lett. 17 044018, (2022)

Donc même conclusion : il vaudrait mieux limiter au minimum la part des ENR dans le futur système électrique .

Et de toutes façon, il est urgent de rétablir nos capacités pilotables dont nous nous sommes débarrassés un peu trop vite par excès de zèle  en lançant un programme de constructions de centrales à gaz.


vendredi 23 décembre 2022

Réponse de la Commission européenne à la crise énergétique de 2022. Une analyse du Pr Steve Thomas, PSIRU Public Services International Research Unit Université de Greenwich,

 

https://gala.gre.ac.uk/id/eprint/37893/7/37893_THOMAS_European_Commission_response_to_the_ebergy_crisis_of_2022.pdf

1) Le constat  Octobre 2022 : L’augmentation des prix du gaz à partir de 2021, exacerbée par l’invasion de l’Ukraine par la Russie en 2022 et d’autres problèmes d’approvisionnement énergétique, a conduit à une triple crise : sur le coût  de l’énergie ;  sur la fiabilité de l’approvisionnement énergétique; et sur le changement climatique.

Les mesures qui contribueront à atténuer ces trois problèmes – prix inabordables, risque de panne d’électricité et non-respect des objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre – auront également des avantages politiques si elles réduisent la dépendance de l’UE vis-à-vis du gaz russe.



2. Les propositions de la Commission : La présidente von der Leyen a pris note des mesures déjà prises, notamment:

a) Réduction de la demande notamment de gaz et création d’une installation commune de stockage de gaz avec un objectif, déjà atteint début septembre 2022, d’atteindre 80% de capacité.

b)  Diversification loin du pétrole et du gaz russes.

 c) Des investissements massifs dans les énergies renouvelables.

 Nous nous concentrons sur les cinq mesures spécifiques proposées par von der Leyen pour les marchés de l’électricité et du gaz et qui devraient avoir un effet significatif au cours de l’hiver 2022/23. Il s’agit notamment des éléments suivants :

 1. Réduction de la demande de pointe d’électricité. 

2. Un plafond sur les revenus des entreprises produisant de l’électricité à faible coût, les revenus étant détournés pour soutenir les consommateurs et les entreprises vulnérables. 

3. Une contribution « solidaire » des entreprises de combustibles fossiles réalisant des bénéfices « inattendus », essentiellement une taxe sur les bénéfices exceptionnels. 

4. Mesures visant à améliorer la liquidité des marchés de l’électricité afin de contribuer à la sécurisation des marchés à terme. 

5. Un plafonnement des prix du gaz russe

Liquidité des marchés de l’électricité : la liquidité des marchés à terme serait faible et  affecterait  la capacité des sociétés énergétiques à acheter des contrats à long terme, donc leur capacité à offrir aux consommateurs des offres à prix intéressant  parce que les entreprises ne sauront pas quel prix elles devront payer pour leur électricité. Les mesures de liquidité n’ont pas été  reprises dans la proposition finale de la Commission et ne sont pas mentionnées dans la proposition adoptée par le Conseil. Ils semblent encore en cours de discussion, mais bien qu’ils puissent être utiles, ils auront un impact limité s’ils sont adoptés et ils ne sont pas discutés plus en détail ici.

Outre les propositions faites par la présidente von der Leyen, d’autres propositions ont été avancées par les gouvernements des États membres et pourraient être mises en œuvre. Les principales sont une extension de la proposition de plafonnement des prix à tous les approvisionnements en gaz importé et une proposition visant à subventionner le gaz utilisé pour produire de l’électricité.

Aux fins de l’analyse, il est utile de diviser les propositions en trois groupes: celles qui visent à réduire la demande; ceux conçus pour générer des fonds provenant de taxes exceptionnelles qui pourraient être recyclées pour soutenir les consommateurs vulnérables et à faible revenu; et celles visant à réduire le prix du gaz. 

3. Les causes du problème  Manque de ressources disponibles – tensions sur le gaz

L’invasion de l’Ukraine par la Russie, qui a entraîné des sanctions contre la Russie et une action de la Russie pour réduire les approvisionnements en gaz de l’Europe, a exacerbé les problèmes d’approvisionnement en gaz qui existaient déjà. Le prix international du gaz avait déjà augmenté de 400 % entre avril et octobre 2021 (ACER, 2021).

De graves problèmes sont apparus dans le secteur nucléaire Français avec, en moyenne, environ la moitié des réacteurs nucléaires français hors service pour 2022, réduisant la production attendue d’environ un quart par rapport à il y a 3-4 ans. Cela a conduit la France à importer d’importantes quantités d’électricité généralement produite à partir de gaz. Ces problèmes devraient se poursuivre jusqu’en 2023. À tout moment et tout au long de l’hiver, une poignée d’autres réacteurs seront également fermés pendant plusieurs mois pour les mises à niveau requises par l’examen périodique de la sûreté de 10 ans afin de permettre la prolongation de la durée de vie.

EDF prévoit que sa production nucléaire en 2022 sera de 280-300TWh contre 393TWh en 2018. .

En conséquence, la France sera un importateur net d’électricité toute l’année en 2022 et 2023 au lieu de seulement pendant les mois d’hiver et un hiver froid mettra le système français sous forte pression en raison du niveau élevé d’utilisation du chauffage électrique en France. Certains de ces réacteurs seront remis en service avant l’hiver 2022/23, une fois le rechargement en combustible et l’entretien de routine terminés. Cependant, 12 des 56 réacteurs sont fermés en raison de graves problèmes de corrosion auxquels il faudra au moins un an pour remédier avec d’autres réacteurs potentiellement touchés.

 La sécheresse de l’été 2022 a également affecté la disponibilité hydroélectrique dans toute l’Europe.

Remarques : oui, bon en ce qui concerne  le Grand Carénage, 8 unités de 900 MW sont revenues du grand carénage depuis 2020 soit 4 par ans, durée 6 mois environ , et ceci malgré  le Covid

Et un autre facteur important non mentionné  a été la baisse de la vitesse des vents sur toute l’Europe du Nord qui a entrainé un déficit de près de 30% de la production éolienne, partiellement compensé par du gaz  



4) Les causes du problème   : le modèle des marchés du gaz et de l’électricité

Les problèmes à l’origine des prix élevés de l’énergie peuvent être divisés en deux catégories : ceux qui affectent directement les prix de gros et de détail du gaz et ceux qui influent sur les prix de l’électricité. Un élément clé du problème est l’utilisation du modèle de marché des produits de base pour le commerce international du gaz, les marchés nationaux de gros du gaz et les marchés nationaux de gros de l’électricité.

Le modèle des produits de base, utilisé pour la plupart des produits de base échangés à l’échelle internationale, est basé sur les marchés au comptant internationaux dans lesquels les produits de base sont négociés à des prix visibles. Le prix au comptant est fixé par le prix offert par le producteur le plusélevé . Le marché comprendrait également plusieurs produits dérivés et instruments tels que des contrats à long terme, des contrats à terme et des options, mais le prix de ceux-ci serait fortement influencé et généralement indexé, du moins en partie, sur le prix au comptant du jour. Les avantages revendiqués de ce modèle sont:

- Il fournirait un prix de référence visible et facilement calculé qui déterminerait ou aurait une forte influence par indexation sur  le prix payé pour le produit. 

- L’offre et la demande s’équilibreraient généralement parce que le marché paierait suffisamment pour couvrir les coûts du producteur le plus coûteux nécessaire pour répondre à la demande et qu’il en résulterait la combinaison de fournisseurs la moins coûteuse utilisée pour répondre à la demande.

- Les signaux de prix du marché stimuleraient les investissements nécessaires dans de nouvelles capacités, incitant les producteurs potentiels à entrer sur le marché et forçant les producteurs à prix élevés à quitter le marché si le prix au comptant est inférieur à leur coût de production. Des prix élevés tendraient également à réduire la consommation réduisant les prix et des prix bas tendraient à augmenter la consommation en augmentant les prix

-En période de pénurie, il y a souvent une prime de prix en plus des coûts du producteur marginal, car les producteurs exploitent leur pouvoir de marché pour faire monter les prix. Cependant, en période d’excédent, les prix s’effondreront, les producteurs étant prêts à vendre à des prix aussi bas que leurs coûts marginaux plutôt que leurs coûts totaux, de sorte qu’ils auront au moins un revenu net même si cela ne couvre pas leurs coûts totaux. Ce revenu peut leur permettre de survivre jusqu’à ce que les prix augmentent, mais la position de ne pas couvrir intégralement les coûts n’est viable que pendant une courte période et le fournisseur devrait éventuellement quitter le marché si les prix payés continuent à être inférieurs à leurs coûts.

5) Pourquoi ça ne fonctionne pas !

Un modéle de marché inadapté entrainant des fluctuations trop importantes :  La hausse et la baisse spectaculaires des prix, connues sous le nom de « cycle porcin », sont caractéristiques des marchés des produits de base. Les pénuries entraînent des investissements qui font baisser les prix, ce qui entraîne à son tour la sortie des producteurs à coûts élevés, ce qui fait remonter les prix. L’amplitude des  fluctuations dépendra des caractéristiques du produit. Par exemple, une marchandise avec des substituts prêts à l’emploi et qui est facilement stockée sera capable de tolérer un déséquilibre entre l’offre et la demande beaucoup plus facilement qu’une marchandise sans ces caractéristiques.

Pour l’électricité, les possibilités de stockage sont très limitées et uniquement à court terme (quelques heures avec des batteries) et il n’y a généralement pas de substituts. En outre, il est nécessaire que l’offre et la demande s’équilibrent toujours si l’on veut éviter un effondrement catastrophique du système. C’est l’une des principales questions soulevées par l’utilisation d’un tel marché pour les marchés nationaux de l’électricité.

Le dogme de la concurrence :  Le dogme primordial de la Commission, c’est que les consommateurs ont le « droit » de choisir leur fournisseur d’électricité. Toutefois, étant donné que l’électricité est un produit standard, s’il n’y a pas d’avantage économique à avoir le choix et parce que les coûts supplémentaires imposés par la concurrence - duplication des fonctions, perte d’économies d’échelle - peuvent augmenter les prix, il peut s’agir d’un droit qui n’a aucun avantage pour les consommateurs et dont ils ne veulent pas.




Pour l’électricité, le marché de gros concurrentiel n’est pas un modèle viable

Pour qu’un marché de gros concurrentiel de l’électricité puisse être jugé efficace, il doit répondre à au moins trois critères.:  

- Il doit fixer un prix de référence qui détermine le prix auquel la majeure partie de l’électricité est achetée et vendue, directement ou indirectement via l’indexation des contrats.

- Il devrait offrir une place d’échange pour acheter et vendre de l’électricité à des prix fiables et reflétant les coûts, afin que les nouveaux vendeurs (producteurs) et acheteurs (détaillants) puissent entrer sur le marché et empêcher les acteurs existants d’exploiter leur pouvoir de marché, les nouveaux entrants sachant qu’ils seront en mesure de concurrencer équitablement les autres acheteurs/vendeurs.

-  Il devrait fournir des signaux de prix en temps opportun afin que les prix élevés reflétant une pénurie potentielle d’électricité réduisent la demande et stimulent les investissements à temps pour prévenir les pénuries d’électricité. En  période de bas prix/capacité excédentaire, les fournisseurs qui ne peuvent pas rivaliser à ces bas prix seront évincés du marché.

Aucun marché de gros de l’électricité de l’UE n’a satisfait aux trois critères, même lorsque  la capacité de combustible fossile était une option acceptable pour une nouvelle capacité de production

Étant donné que le délai de  construction, même pour une nouvelle capacité de production construite rapidement, est de cinq ans ou plus, il semble peu probable que les signaux de prix aient jamais été un mécanisme suffisamment fiable pour équilibrer l’offre et la demande. Assurer l’équilibre de l’offre et de la demande par ce mécanisme fait l’hypothèse peu plausible qu’une capacité suffisante sera suffisamment rentable pour répondre à la demande même aux pics de consommation..

Contrairement à d’autres produits de base, le producteur d’électricité marginal (le plus cher) ne sera requis que quelques heures par an et, lors d’un hiver doux, pourrait ne pas être nécessaire du tout et les propriétaires de centrales ne recevraient aucun revenu. Pour que les producteurs de pointe soient économiquement viables, le prix aux heures de pointe doit être très élevé afin qu’ils génèrent suffisamment de revenus pour couvrir leurs coûts fixes.

Pour dissiper ces préoccupations concernant la construction de nouvelles capacités de production et le maintien en ligne des centrales de pointe, de nombreux États membres ont introduit des enchères de capacité pour produire la nouvelle capacité nécessaire et des paiements de capacité pour récompenser les producteurs simplement pour avoir promis d’être disponibles pour produire si nécessaire. Ces mesures répondent à un besoin évident… mais elles sont en contradiction avec le modèle du marché

EPSU (European Public Sector Union) a   fait valoir depuis l’adoption de la Directive sur l’électricité de 1996 (Directive 96/92/CE)4 que le marché des produits de base est une conception inappropriée pour l’électricité.

Au cours de la dernière décennie, alors que ses défauts devenaient plus évidents, il a été largement reconnu que la conception existante ne serait pas appropriée pour un marché dominé par des sources de production à faible émission de carbone. Certains soutiennent que les modifications apportées à la conception résoudront le problème… mais les nouvelles conceptions proposées sont remarquablement absentes.

Remarque 1) l’idée  est que le « marché » n’a jusqu’ici fonctionné sans catastrophes  que grâce a des patch ( bricolages) qui sont en contradiction avec son esprit même : mécanismes de capacités, poids des fournissseurs nationaux intégrés et des contras à long terme.

2°) une note plus conséquente consacrée au fonctionnement du marché de l’elcetricité a étén élaborée par les mêmes auteurs (  Pr Steve Thomas, PSIRU  Public Services International Research) A suivre !

6) Critique des propositions de la présidente de la Commission

7.1. Réduction de la demande d’électricité

Les mesures fixent un objectif contraignant pour les États membres de réduire leurs demandes de pointe d’au moins 5 %. L’objectif est de réduire le risque de pannes d’électricité ainsi que la consommation de gaz, ce qui pourrait permettre une réduction supplémentaire des importations de gaz en provenance de Russie.  

La proposition prévoit: « un objectif obligatoire de réduction d’au moins 5 % de  la consommation brute d’électricité pendant certaines heures de pointe couvrant au moins 10 % des heures de chaque mois où les prix devraient être les plus élevés"

L’objectif contraignant s’adresse spécifiquement aux consommateurs qui peuvent offrir de la flexibilité grâce à des offres de réduction de la demande ou de transfert de demande sur une base horaire. » Et devrait être mis en œuvre au moyen de « mesures économiquement efficaces et fondées sur le marché, telles que des enchères ou des appels d’offres pour la participation active de la demande ou l’électricité non consommée ».

Il est donc clair que, contrairement aux projets de propositions initiaux où tous les consommateurs seraient ciblés, l’accent n’est pas mis sur les consommateurs résidentiels. Cela est raisonnable étant donné que ces consommateurs, en particulier les consommateurs à faible revenu, auront déjà réduit leur consommation au minimum en raison des prix élevés, et pourraient même consommer moins que ce qui serait nécessaire pour leur bien-être.

7.2 ) Taxes sur les producteurs inframarginaux et sur les combustibles fossiles

Deux propositions sont à l’étude: l’une taxer les producteurs inframarginaux qui reçoivent des prix beaucoup plus élevés qu’auparavant, bien que leurs coûts restent en grande partie les mêmes; et la seconde,  taxer les combustibles fossiles (pétrole, gaz) qui reçoivent un prix plus élevé encore une fois, malgré leurs coûts qui n’augmentent pas.

Taxes sur les  producteurs inframarginaux

La proposition de la Commission est  que, pour les sources inframarginales - elle mentionne les énergies renouvelables, le nucléaire et le lignite - un plafond de prix ex post soit fixé avec les recettes excédentaires récupérées auprès des producteurs et  redistribué aux consommateurs finaux. Deux propositions sont à l’étude: l’une taxerait les producteurs inframarginaux qui reçoivent des prix beaucoup plus élevés qu’auparavant bien que leurs coûts restent en grande partie les mêmes; l’autre taxant les combustibles fossiles qui reçoivent un prix plus élevé pour leur pétrole et leur gaz, encore une fois, même si leurs coûts n’augmentent pas. La Commission choisit de ne pas qualifier ces mesures d'«impôts exceptionnels », préférant les « contributions de solidarité ». Les taxes exceptionnelles sont toujours susceptibles d’avoir un attrait populaire car elles semblent récupérer les bénéfices excédentaires des entreprises qui réalisent ces bénéfices tandis que celles qui paient les prix élevés souffrent.

La Commission mentionne les énergies renouvelables et le nucléaire comme sources inframarginales. Cependant, ces sources ont des coûts marginaux faibles et ne sont généralement pas en concurrence sur les marchés journaliers. La plupart des énergies renouvelables sont payées à des prix non marchands, par exemple par le biais de tarifs de rachat garantis ou de contrats à prix fixe take-or-pay. Ils ne bénéficient donc généralement pas des prix élevés du marché

Le nucléaire ne peut pas participer de manière significative aux marchés journaliers en raison de son manque de flexibilité et, en raison de ses coûts fixes élevés, il est risqué pour lui de dépendre des prix au comptant pour ses revenus. Ainsi, il a tendance à être acheté et vendu en dehors des bourses de l’électricité via des contrats de couverture. Par exemple, EDF affirme : « En raison de la stratégie d’EDF consistant à vendre à terme sa production, le prix moyen réalisé de l’énergie nucléaire [au Royaume-Uni] en 2022 a été mis sur le marché à un prix moyen réalisé bien inférieur aux prix actuels et prévus du marché. »

Une proportion importante de l’électricité est achetée et vendue avec des générateurs/détaillants intégrés approvisionnant leur propre division de vente au détail

7.3. Mesures de réduction du prix du gaz 7.3.1. Un plafonnement des prix du gaz russe

Il a été proposé dans le discours de la présidente von der Leyen et dans les projets de propositions divulgués que le prix du gaz en provenance de Russie soit plafonné et il y a eu depuis des discussions entre les ministres pour plafonner les prix de tous les pays producteurs. Le niveau du plafond n’a pas été précisé. Toutefois, il n’a pas été fait mention d’un plafonnement des prix dans les propositions approuvées par le Conseil.

La présidente von der Leyen a déclaré que le gaz russe ne représentait que 9 % du gaz importé de l’Union en septembre 2022, contre 40 % avant la hausse des prix du gaz en 2021. Alors que les importations de gaz représentent plus de 90 % des approvisionnements de l’UE, l’impact d’un plafonnement du gaz russe sur les prix à la consommation ne peut être que faible et cette politique semble plus motivée par des considérations politiques (bien que potentiellement valable) que fondée sur le bien-être des consommateurs. D’un point de vue pratique, le risque semble être que Poutine coupe tous les approvisionnements de l’Union, augmentant ainsi la pression sur les prix du gaz. Poutine doit calculer qu’il faudra beaucoup de temps avant que l’Europe choisisse d’acheter du gaz à la Russie et couper les approvisionnements maintenant ne ferait qu’avancer l’inévitable.

D’un point de vue général, la quantité de gaz russe qui devrait être remplacée serait relativement faible, mais pour les pays d’Europe de l’Est fortement dépendants de la Russie pour l’approvisionnement, il peut être pratiquement difficile, voire impossible, de remplacer ces approvisionnements.

L’extension du plafond à d’autres pays producteurs risquerait de nuire aux relations avec les pays producteurs dont l’UE sera dépendante pendant de nombreuses années encore. Si un plafonnement des prix est introduit pour tous les producteurs, les pays producteurs sont susceptibles de diriger leurs approvisionnements vers des pays qui n’ont pas de plafonnement des prix. Un plafonnement du prix du gaz est donc une option qui doit être étudiée très attentivement avant de tenter la mise en œuvre..



 8 ) Conclusions

Au centre de nombreuses analyses du problème se trouve le fonctionnement du marché de gros de l’électricité, ce qui implique qu’il ne fonctionne pas correctement, en particulier le rôle de  la production à partir du gaz naturel qui détermine le prix au comptant.

Cette critique est erronée. Le marché fonctionne entièrement comme il est conçu pour le faire. Les pénuries potentielles et les coûts élevés génèrent des prix élevés qui devraient inciter de nouveaux entrants à moindre coût à entrer sur le marché. Les générateurs inframarginaux, comme cela se produit la plupart du temps, sauf en période de surcapacité, gagnent plus qu’assez pour couvrir leurs coûts. Là encore, il s’agit d’une incitation importante pour inciter les nouveaux entrants sur le marché à faire baisser les prix. Le problème n’est donc pas que le marché fonctionne de manière inappropriée, mais que le modèle choisi est inapproprié pour le marché de gros de l’électricité

Pour ce qui est de passer l’hiver avec des alimentations électriques intactes, la meilleure option pourrait bien être de ne rien faire. Les prix élevés du gaz de gros inciteront les fournisseurs à augmenter leurs volumes, tandis que les prix élevés de l’énergie inciteront les consommateurs à réduire considérablement leur consommation. Cependant, le coût humain d’une telle politique la rend impensable. La Fédération Européenne des Syndicats du Service Public  n’a cessé de le soutenir depuis que la Directive sur l’électricité de 1998 a imposé des marchés de gros concurrentiels.

Il est important que l’UE commence à réfléchir à l’organisation du secteur qui peut répondre au triple objectif d’approvisionnement énergétique,  de prix abordable, de fiabilité et de durabilité. Cependant, il est rarement judicieux de mettre en œuvre des changements de politique à long terme pendant une crise lorsque les perspectives peuvent être faussées par des préoccupations immédiates. Il est important de commencer à réfléchir aux options pour une conception sectorielle qui sera efficace dans un contexte de faible émission de carbone.

Toutefois, en termes d’actions, l’accent doit être mis sur la prise de mesures à court terme pour garantir la sécurité de l’approvisionnement énergétique et protéger les consommateurs des pires effets des prix élevés actuels, la plupart des aides étant destinées à ceux qui sont le moins en mesure de survivre à ces prix élevés. Ces mesures devraient être facilement réversibles lorsque la crise sera terminée

Les trois principales mesures discutées, la réduction de la demande de pointe en électricité, les contributions de « solidarité » des producteurs d’électricité et des sociétés pétrolières et gazières et les réductions du prix du gaz ont des attraits superficiels, mais il est loin d’être clair qu’elles puissent être mises en œuvre à temps pour être utiles, voire pas du tout.

Il est difficile de comprendre pourquoi les mesures de réduction de la demande se concentrent sur les demandes de pointe, étant donné que la pénurie potentielle concerne le carburant et non la capacité de production. La décision de concentrer ces efforts sur les gros consommateurs est sage et il ne doit pas y avoir de pression supplémentaire sur les petits consommateurs, en particulier les consommateurs à faible revenu et vulnérables, afin de réduire davantage leur demande compte tenu du risque pour leur bien-être que cela entraînerait.

Les « taxes  exceptionnelles ont un attrait public clair :  prendre des bénéfices indus à certaines entreprises en les redirigeant vers ceux qui ont besoin d’aide sera populaire. Néanmoins, ces propositions feront l’objet d’une forte résistance, et il est loin d’être certain qu’elles puissent générer  des sommes d’argent importantes

Les propositions visant à réduire le prix du gaz en plafonnant les prix de gros et en subventionnant le gaz pour la production d’électricité sont problématiques. Un plafonnement du prix du gaz russe semble susceptible de forcer la coupure complète des approvisionnements en provenance de Russie, ce qui exercera une pression accrue sur les prix sur les approvisionnements en provenance d’ailleurs.

Un plafonnement du prix payé aux autres producteurs risque de nuire aux relations avec des pays que l’UE peut difficilement se permettre de s’aliéner.

mardi 2 novembre 2021

Les « Futurs énergétiques 2050 » de RTE : conférence de presse (25 oct 2021) et rapport (600pages)

1)  Le cadre de l’étude prospective et les scénarios

Cela fait plus de 2 ans que RTE prépare sa publication « Futurs énergétiques 2050 » sur l’évolution du système électrique de la France. Alors que les études prospectives du gestionnaire de réseau ont classiquement « une échéance de 10 à 15 ans », cette étude a « un horizon de 30 ans » et elle intègre les scénarios du GIEC, souligne Xavier Piechaczyk, Président du Directoire de RTE. Ce travail de prospective a été construit en suivant « une démarche inédite en matière de concertation », impliquant près de 120 organisations : tous les paramètres de l’étude ont été discutés en cherchant les meilleurs compromis possibles sur différentes hypothèses. Une consultation publique sur ces scénarios a reçu près de 4 000 réponses.

 

Remarque 1) : C’est beaucoup de travail, et, à côté de la conférence de presse et du résumé que je commente seuls ici, 600 pages de données intéressantes. Ceci dit, sur la concertation : « nous avons travaillé de manière très étroite, main dans la main avec Negawatt, avec l'Ademe »

Eh ben, ça se voit... Et si beaucoup ont été conviés, tous n’ont pas été écoutés au même niveau. « Un consensus était recherché ». Ça se voit aussi. Sauf que parfois, entre Negawatt et PNC, moyenner n'a aucun sens, il faut choisir…

Et RTE n’a pas  le monopole de la prospective, laquelle est un art délicat. La CRE a aussi ses Comités de Prospective, EDF et les producteurs en général ; un peu de modestie et rappeler les performances  des précédents dans le domaine n’aurait pas été inutile…

 

Voici donc les hypothèses de départ sur la consommation électrique et sa répartition:

Le scénario de référence est à 645 TWh soit 36% de plus que 2019. L’électricité représentera alors 55% de la consommation énergétique.




RTE a également étudié deux variantes qui pourront faire l’objet d’études ultérieures : une variante sobriété à 555 TWh et une variante réindustrialisation forte ( 12-13% du PIB en 2050) à 752 TW.h



L’hypothèse  de référence à 645 TWh suppose 40% d’efficacité énergétique. Lors de la conférence de presse, il a été beaucoup insisté sur le concept de sobriété énergétique et c’est l’un des messages martelés par RTE : Agir sur la consommation grâce à l’efficacité, voire la sobriété, est indispensable.

 

Remarque 2) : Là c’est quand même le dur du dur…parce que tout le reste en dépend. Alors l’hypothèse de référence à 645 TWh (36% d’augmentation), elle est quand même sérieusement discutable. On est encore  loin des projections de l'Académie des Sciences et de l'Académie des Technologies qui prévoient 700-900 Twh. Et loin de certaines estimations des RTE étrangers... La Grande-Bretagne et les Pays-Bas, neutres idéologiquement proposent des augmentations  100%, IAE 100%, les USA 170 % (110% avec sobriété importante. Pas 35% !


Remarque 3) :  RTE ne questionne pas les 40% d'efficacité énergétique de la SNBC. Efficacité ou sobriété à la Negawatt ? Parce qu’il faudra expliquer comment on fait. Le grand défi c’est le chauffage, et là, on le sait très très bien, c’est la grande foire à n’importe quoi. " Elle implique une inflexion très significative du rythme de rénovation dans le secteur résidentiel. De l’ordre de 400000 par an aujourd’hui, l’ambition est de porter ce rythme à près de 700000 par an en moyenne autour de 2030 et à plus de 800000 par an à partir de 2040. Un échec de la politique de rénovation des bâtiments aurait une influence haussière sur la consommation à hauteur d’une vingtaine de térawattheures »

Rythme de croisière de 700 000 ou 800 000 opérations de rénovation efficaces par an, contre 400 000 en rythme tendanciel".  Euh, rénovation, ça va  être déjà dur, alors efficace en plus !, Ca se fera pas en rajoutant un peu de laine de verre ici et là et, à quel coût ? Les normes BBC à 50 kWh/m2/an en énergie primaire pour la moyenne du parc immobilier, soit environ 5 fois moins que pour le parc actuel ? On y arrive déjà pas pour le neuf, alors pour les rénovations !

 

 https://vivrelarecherche.blogspot.com/2019/12/la-renovation-energetique-est-mal.html


A partir de l’hypothèse centrale, RTE a proposé 6 scénarios :

 

Les scenarios M sans nouvelles  construction de réacteurs nucléaires  M0 (100%ENR), M2 (Scenario ENR diffus- essentiellement photovoltaïque-13% nucléaire historique), M2 (grands parcs éoliens sur terre et en mer et photovoltaïque -13% nucléaire historique)

 

Les scenarios N avec construction de nouveau  nucléaire: N1 (6 EPR 2, une paire EPR  tous les cinq ans à partir de 2035, 26% (28GW ) nucleaire -14 historique+12 nouveau), N2 (14 EPR2,une paire de nouveau réacteurs tous les 3 ans à partir de 2035, 36% (39GW) nucléaire 14 historique, 22 nouveau), N03 : (14 EPR2 plus des SMR, 50% (51GW) nucléaire, 24 historique, 27 nouveau :  s’écarte des 14 fermetures prévues par la PPE, implique d’exploiter le plus longtemps possible le parc existant, y compris pour 3à 5 centrales au-dessus de 60ans et construction volontariste d’EPR et de SMR)

 

Règle du jeu : Tous les scenarios permettent la neutralité carbone en 2050. Tous les scenarios garantissent la sécurité d’approvisionnement selon un modèle RTE heure par heure pendant 30 ans, et tiennent compte des modifications climatiques.



Remarque 3) La neutralité carbone, c’est le postulat de départ. Pour la sécurité, elle est obtenue dans les scénarios sans construction de nouveau nucléaire par un effort énorme de flexibilité et  de  ressources comme le biogaz  et l’hydrogène, d’interconnections. RTE semble bien sûr de lui, ce n’est pas l’avis de France Stratégie, ni de la Cour Fédérale Allemande qui insistent les risques sur une baisse trop importante des pilotables dans toute l’Europe…Car les interconnexions,  si votre voisin est aussi dépourvu que vous, ça le fait pas.

 

Note de France  Stratégie : https://vivrelarecherche.blogspot.com/2021/02/note-de-france-strategie-quelle.html

 

Et une remarque de RTE fait un peu frémir par sa légèreté : « Plus le système est interconnecté, moins le besoin de flexibilité à garantir dans chaque zone qui le compose est important : cette réalité technique a permis d’améliorer fortement l’efficacité du système électrique en France au XXe siècle, et peut être renforcée à l’échelle européenne au cours des prochaines années au bénéfice des consommateurs français. »(p.34)

 

Ben oui, mais à l’époque  il s’agissait de production pilotable, pas variable et intermittente !

 

Par contre,  on notera, dans la partie européenne du rapport : «  la superposition des stratégies définies au niveau national ne garantit pas la construction d’un système où la sécurité d’approvisionnement est assurée et où les coûts sont optimisés. » (Chap6, p.232)

 

Principaux messages :

 

- La consommation d’énergie va baisser mais celle d’électricité va augmenter pour se substituer aux énergies fossiles ; (NB de 473 TWh en 2019 à 645 TWh en 2050, soit 36 % de plus que 2019)

 

- Accélérer la réindustrialisation du pays, en électrifiant les procédés, augmente la consommation d’électricité mais réduit l’empreinte carbone de la France ;

 

- Atteindre la neutralité carbone est impossible sans un développement significatif des énergies renouvelables ;

 

- Se passer de nouveaux réacteurs nucléaires impliquerait des rythmes de développement des énergies renouvelables plus rapides que ceux des pays européens les plus dynamiques, et pour le solaire, et pour l’éolien

 

Ainsi, pour le scenario MO, RTE note : « Il ne peut exister aucune ambiguïté sur le caractère très ambitieux de tels rythmes, qui dépassent les meilleures performances européennes en la matière, et qui semblent aujourd’hui difficilement atteignables au vu des rythmes constatés et projetés et des difficultés d’acceptabilité des nouveaux projets. La faisabilité technique de M0 est en outre conditionnée aux différentes conditions listées dans le rapport publié conjointement par RTE et l’Agence internationale de l’énergie en janvier 2021 »

 

- Même le scenario N1 (26% nucléaire doit être considéré  à fort pourcentage d’ENR

 

- Même le scénario N3 (51% nucléaire) comprend un fort socle d’électricité renouvelable : 70 GW solaire, 40GW éolien à terre (soit 3 fois plus de mats qu’aujourd’hui) et 22 GW éolien off shore

 

- Pour les scenario nucléaires, « 50GW, ce n’est pas une limitation technique, ce n’est pas gravé dans le marbre, c’est juste la photographie à date de ce qui représente déjà un véritable défi industriel »

Dans le corps du document RTE précise : « Cette projection pourra être amenée à évoluer avec le temps : sans réinvestissement dans la filière, sa capacité projetée à long terme continuera de diminuer, tandis qu’une décision rapide de relance pourrait conduire, ultérieurement, à revoir à la hausse ses perspectives »(Chap 4 p.112)

 

- Pour l’aval du cycle du nucléaire, les hypothèses les moins favorables ont été retenues par précaution

 

- La fermeture de 14 réacteurs prévue par la PPE n’a pas fait l’objet d’un consensus et  n’est d’ailleurs pas maintenue dans le scenario N03 à 50 GW. Les réacteurs sont fermés plus lentement, tous ceux qui peuvent être prolongés sont amenés à 50-60 ans, et certains au-delà (nécessite l’accord de l’autorité de sureté)

 

-« Une sortie (très) rapide du nucléaire est incompatible avec le respect des trajectoires climatiques de la France et/ou le maintien de la sécurité d’approvisionnement à court terme…Même avec un préavis de dix ou quinze       ans, ce scénario pose un problème évident de bouclage énergétique.

À moyen terme, un moratoire sur les énergies renouvelables combiné à un maintien de toute la capacité nucléaire existante ne constituerait donc pas une inquiétude immédiate pour l’approvisionnement électrique de la France, même avec le développement des nouveaux usages électriques.(Chap5p.180-183)

 

En revanche, dans une telle configuration, à l’horizon 2030, le solde exportateur de la France diminuerait fortement jusqu’à s’annuler dès que les nouveaux usages électriques se seront suffisamment développés »

 

Remarque 4) 50GW de nucléaire, donc 50% de nucléaire (scenarioN3) est une estimation « à date » de la filière, c’est un rythme de construction bien inférieur à ce qu’était le plan Messmer (cela représente 28GW dans 30 ans alors que la France a ouvert 40GW en 10 ans dans les années 80). Avec des prolongations à 80 ans pour  Sauvons Le Climat, 67 -70 GW demeurent atteignables. Pour la SFEN, l’idée est de commencer immédiatement la construction de 6 EPR, de voir ainsi à quel rythme on peut réapprendre à marcher, avant de se mettre éventuellement à courir et à construire des EPR2 à un rythme plus élevé qui permettrait de dépasser mes 50% de nucléaire en 2050. Quel était le rythme de construction « à date » des réacteurs nucléaires en 1973 ? Que donnerait une mobilisation totale sur le mode du plan Messmer (54 tranches de 1977à 1990), à l’échelle européenne- du moins des Européens (assez nombreux) qui veulent du nucléaire ?


2) Etude économique et faisabilité

 

- Message martelé plusieurs fois lors de la conférence : la LCOE ( Leverage cost of electricity) n’est pas pertinente pour comparer les différents systèmes de production, car il faut tenir compte des coûts systèmes

 

- Les scénarios comprenant un parc nucléaire de 40 GW au moins (N2 et N03) peuvent conduire, à long terme, à des coûts plus bas pour la collectivité qu’un scénario 100% renouvelable reposant sur de grands parcs.

 

- Cet effet apparaît d’autant plus marqué quand le parc nucléaire est significatif (40 GW dans N2) de sorte à éviter les coûts associés à une boucle «power-to-gas-to-power» en France et aux renforcements massifs des réseaux.

 

Ainsi le coût du système électrique est actuellement de 45 milliards par an ; avec le scénario fortement nucléaire (50%), il serait de 59 milliards d’euros par ans, et avec le scénario le plus ENR de 80 milliards, soit une différence de 20 milliards par an ( NB : ça fait plus de 3 EPR par ans …si on pouvait les construire)

 

RTE insiste sur le fait que rapporté au MWh, l’augmentation serait très supportable (de l’ordre de 15%)

Pour le démantèlement, le retraitement et le stockage des déchets nucléaires, « RTE a pris systématiquement les hypothèses les plus hautes, selon un principe de prudence »


Et les écarts entre scénarios se creusent progressivement à partir de la décennie 2040-2050…À partir de l’horizon 2040-2050, les besoins d’adaptation du réseau et de développement des nouvelles flexibilités se font plus importants dans les scénarios avec une forte part d’énergies renouvelables et creusent ainsi les écarts de coûts.



- Renforcer les interconnexions entre la France et ses voisins représente un fort levier d’économie qui implique un degré d’interdépendance entre partenaires européens..

 

- Un développement poussé des énergies renouvelables comme l’éolien ou le solaire n’est pas concevable sans que des moyens de production pilotables n’existent en complément…En France, le besoin sera d’autant plus fort que le parc nucléaire est réduit. Il est massif dans les scénarios 100% renouvelables ou en cas de faible relance du nucléaire : de l’ordre de 30 GW, soit plus de centrales thermiques que la France n’en a eu depuis les années 1970 (aujourd’hui la France dispose de 16 centrales à gaz fossile). Il peut en revanche être écarté dans les scénarios de forte relance du nucléaire dans le cas où l’interconnexion avec le système électrique européen est importante et fluide.

 

« Dans le scénario « M0 » sans nucléaire en 2050, RTE estime par exemple que le système électrique devrait, pour pallier la variabilité des filières renouvelables, pouvoir entre autres s’appuyer sur 26 GW de capacités de stockage par batterie, de 15 GW de demande « pilotable », de 1,1 million de véhicules électriques pouvant restituer de l’électricité sur le réseau (vehicle-to-grid) et de 29 GW de nouvelles centrales thermiques « décarbonées » (alimentées par de l’hydrogène « vert » ou par d'autres gaz « renouvelables »

 

Et ces moyens pilotables sentent fortement le gaz :

 

« Dans les scénarios sans nouveau nucléaire, le socle nécessaire de capacités thermiques dépasse la taille du parc de CCG et TAC au gaz : plus de 20 GW de centrales thermiques au méthane ou hydrogène en 2050 sont nécessaires, contre un parc au gaz de l’ordre de 7 GW aujourd’hui. Il ne s’agit donc pas uniquement de convertir les centrales actuelles, mais également d’en construire de nouvelles…..Dans des scénarios sans relance du nucléaire, il n’apparaît ainsi pas imaginable, même avec un fort volontarisme sur le développement de la flexibilité de se passer de capacités thermiques pour assurer la sécurité d’approvisionnement…  la mutualisation des moyens thermiques de «back-up» en Europe conduira la France à importer de l’électricité produite à partir de centrales au gaz situées à l’étranger » (Chapitre 7. P 291_299)


Remarque 5) : Sur l’hydrogène, RTE semble très très optimiste, et ce n‘est pas vraiment en ligne avec le Comité de Prospective de la CRE qui se montre très dubitatif sur les  possibilités massives  d’une utilisation autre qu’industrielle et localisée avec de grands réseaux. Quiconque sait comment fonctionne un compresseur à hydrogène, la volatilité et l‘explosivité de ce gaz, se souvient du Hindenburg et de quelques accidents récents en Corée ou en Norvège a aussi des doutes.  Préférez-vous vivre à proximité d’installations nucléaires oud’usines d’hydrogène ?

 

Reste aussi   l’équation thermodynamique : le stockage hydrogène c’est d’emblée deux tiers de perte !


Et l’équation économique : produire de l’hydrogène à partir d’électricité pour le brûler, ou pire, le retransformer en électricité, c’est brûler des sacs Vuitton dans un poêle (Samuel Furfari)

 

Bref, tout ça a toutes les chances de se transformer en gaz bien carboné, si Poutine veut bien, à la mode allemande

 

https://vivrelarecherche.blogspot.com/2021/07/comite-de-prospective-de-la-cre-le.html

https://vivrelarecherche.blogspot.com/2020/09/les-enjeux-de-lhydrogene-le-rapport-de.html

 

 

- « Les scénarios à très hautes parts d’énergies renouvelables, ou celui nécessitant la prolongation des réacteurs nucléaires existants au-delà de 60 ans, impliquent des paris technologiques lourds pour être au rendez-vous de la neutralité carbone en 2050 »

 

Les prérequis technologiques associés aux scénarios à forte proportion en renouvelables ont été explicités dans le rapport commun publié par RT et l’Agence internationale de l’énergie : (1) l’arrivée à maturité de solutions technologiques permettant de maintenir la stabilité du système électrique sans production conventionnelle : 2)  le déploiement à grande échelle des flexibilités : flexibilité de la demande, les capacités d’effacement, le pilotage « intelligent » de la consommation…(3)  la maîtrise des enjeux de développement des réserves techniques (« Bien que le dimensionnement des réserves opérationnelles et la responsabilité d’équilibre soient des enjeux bien identifiés dans le débat actuel sur l’architecture de marché, ce point n'a pas suscité une forte attention dans le cadre des travaux prospectifs sur les scénarios de long terme. Ainsi, l’effet de l'éolien et du photovoltaïque sur les réserves opérationnelles n'est généralement pas pris en compte dans les publications académiques sur le déploiement à grande échelle des EnR « ) (4) une mise à niveau des réseaux électriques nationaux.

 

Les validations techniques à apporter pour atteindre cette cible demeurent importantes et nécessitent un effort de R&D conséquent et soutenu.

Soyons clair aucune des quatre conditions essentielles identifiées par RTE n’a de solution autre que fortement hypothétique (sauf peut-être la 4ème) ! 

 

Remarque 6) Alors là, c’est un peu culotté de mettre sur le même plan les défis scientifiques fondamentaux des scénarios 100% ENR que les défis techniques et opérationnels des EPR et des SMR (certes, ce sont de beaux défis industriels)...qui existent déjà et ne posent aucun défi scientifique fondamental. Pas besoin d’inventer de nouvelle science !

 

Pour plus de précisons, https://vivrelarecherche.blogspot.com/2021/02/rapport-iearte-conditions-et-prerequis.html

 

- La transformation du système électrique doit intégrer dès à présent les conséquences probables du changement climatique,

 

Les centrales nucléaires existantes situées en bord de fleuve seront plus régulièrement affectées par des périodes de forte chaleur et de sécheresse… La sensibilité des nouveaux réacteurs nucléaires à ces aléas climatiques pourra être minimisée en privilégiant certains sites (en bord de mer ou en bord de fleuve faiblement contraints en matière de débits et de température seuil) et grâce aux aéroréfrigérants imposés pour les futures centrales en bord de fleuve.

 

La  nature du risque évoluera avec des périodes de tension qui interviendront principalement lors de périodes combinant températures faibles et absence de vent (alors qu’elles étaient par le passé réduites aux situations de froid extrême). Ces périodes froides et sans vent, qui suscitent beaucoup de questions dans le débat public sur le mix électrique, induisent ainsi des besoins de capacités pilotables très significatifs dans les scénarios à haute part en énergies renouvelables (plusieurs dizaines de gigawatts). Seules de telles capacités permettront de passer ce type de situations.

L’augmentation des situations de sécheresse à la fin de l’été et à l’automne pourra également conduire à des périodes de tension…

 

3) Problématiques  environnementales

 

« Le développement des énergies renouvelables soulève un enjeu d’occupation de l’espace et de limitation des usages. Il peut s’intensifier sans exercer de pression excessive sur l’artificialisation des sols, mais doit se poursuivre dans chaque territoire en s’attachant à la préservation du cadre de vieLes énergies renouvelables ne conduisent pas, de manière générale, à une forte imperméabilisation et artificialisation des surfaces »


Oui, bon, mais voyons d'un peu plus près...

 

Les analyses des «Futurs énergétiques 2050» confirment une plus grande visibilité des infrastructures : les éoliennes pourraient représenter entre 14000 et 35000 mâts, et les panneaux solaires entre 0,1% et 0,3% du territoire…. Les scénarios avec construction de nouveaux réacteurs nucléaires conduisent à une moindre occupation de l’espace… mais tout de même 15 à 20000 mâts pour le scénario le plus nucléarisé.


Dans les différents scénarios à l’horizon 2050, les surfaces artificialisées sont ainsi multipliées par 2 à 5 suivant les hypothèses associées au PV au sol et à l’éolien tandis que les surfaces imperméabilisées augmentent de 50%.

Les scénarios à plus forte proportion en énergies renouvelables sont ceux pour lesquels le flux d’artificialisation est le plus important, tiré par le développement du photovoltaïque, de l’éolien et dans une moindre mesure du réseau. Il atteint jusqu’à environ 600 ha/an dans le scénario M0 contre moins de 250 ha/an pour le scénario N03



Remarque 7 : là aussi, c’est culotté !  Parler de  l'artificialisation des sols, au surplus dans un sens ministériel très restrictif (un  panneau PV sur un chassis à un m. du sol n'artificialise pas, 1 éolienne =1 pylône ?- sauf que il faudra et les éoliennes, et les pylones)) et non d'occupation de l'espace est assez manipulatoire et malhonnète.

Parce que, rappelons-le, on ne lutte pas contre les grandeurs physiques fondamentales

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Développer les renouvelables électriques dégage un bénéfice climatique même si l’électricité française est déjà décarbonée à 93% aujourd’hui.

La forte performance du parc français actuel sous l’angle des émissions est une réalité indéniable. L’Allemagne émet ainsi sept fois plus pour produire son électricité malgré un fort développement des renouvelables au cours des dernières années pour sortir du nucléaire, le Royaume-Uni émet deux fois plus et l’Italie presque trois fois plus.

 

Remarque 8) Et cette performance est à replacer dans le temps. Ca en fait des tonnes de carbone évités !

RTE n’a cessé de marteler le message : l’ajout d’ENR dans le mixte ne dégradera pas la décarbonation de l’électricité… Oui mais, lisons plus loin : « poursuivre le développement de l’éolien et du solaire conduit bien à réduire les émissions si ces capacités s’ajoutent aux centrales nucléaires existantes »

Et sinon ? « Dans les scénarios où la fermeture des réacteurs nucléaires n’est pas compensée par de nouveaux, le maintien de la performance climatique nécessite un strict respect des rythmes de développement des renouvelables ( rappelons-le plus intense que nulle part ailleurs en Europe) et implique un remplacement du gaz fossile utilisé dans les centrales thermiques par du gaz vert dès la décennie 2030-2040. Si ces conditions ne sont pas respectées, les émissions de gaz à effet de serre du système électrique augmenteront et rendront la neutralité carbone hors d’atteinte »

 

Et oh surprise, finalement, le système le plus décarboné est le plus nucléarisé :


- L’économie de la transition énergétique peut générer des tensions sur l’approvisionnement en ressources minérales, particulièrement pour certains métaux, qu’il sera nécessaire d’anticiper. (NB. RTE dans sa conférence a surtout à juste titre insisté sur  le cuivre..que se disputent à peu près toutes les composantes de la transition énergétique)

 

De nombreuses ressources nécessaires à la transition du système énergétique (cuivre, lithium, cobalt, Aluminium, Silicium…) présentent des enjeux de criticité réels, qui peuvent être de multiples natures et spécifiques à chaque ressource : volume des réserves connues, monopole, conflit d’usage et importance économique, substituabilité, impacts environnementaux liés à leur extraction…

 

Ainsi, «  la consommation de cuivre primaire d’ici 2050 s’élèverait à plus de 80% des ressources connues en 2019 soit un niveau susceptible de compliquer fortement l’approvisionnement en cuivre ».

 

Rappelons que le  nucléaire est respectivement 20, 2 000 et 1 00 fois plus économe en cuivre que l’éolien terrestre, l’éolien maritime et le solaire PV, rapporté à l’énergie produite sur le cycle de vie de l’installation (source IRENA-2019 et JRC-2020).


Ou

 

« Le scénario de référence décrit dans les «Futurs énergétiques 2050» prévoit une demande cumulée en lithium d’environ 1 million de tonnes sur les trente prochaines années pour électrifier 95% du parc de véhicules légers en France et décarboner les transports. Cette demande représente de l’ordre de 5% des réserves mondiales connues de lithium, pour les seuls besoins associés aux véhicules électriques français »

La croissance des besoins en métaux spécifiques pour les batteries, notamment des véhicules électriques, constitue un point de vigilance réel. Des actions spécifiques visant à limiter ces besoins de ressources critiques seront donc nécessaires dans tous les cas : sobriété dans le secteur des transports (réduction du nombre de véhicules, limitation de la taille des batteries, développement de nouvelles générations de batteries avec un recours plus limité aux métaux comme le cobalt, etc.

 

Remarque 8 : Oui, l’Ademe l’a déjà bien traité

https://vivrelarecherche.blogspot.com/2021/06/le-photovoltaique-choix-technologiques.html ; https://vivrelarecherche.blogspot.com/2021/01/les-reseaux-electriques-choix.html


- « Quel que soit le scénario choisi, il y a urgence à se mobiliser… »

 

Comme le disait le Président de l’Autorité de Sureté : le nucléaire a besoin de prises de décisions. Les EPR2, c’est maintenant qu’il faut les lancer. » Sans réinvestissement dans la filière, sa capacité projetée à long terme continuera de diminuer, tandis qu’une décision rapide de relance pourrait conduire, ultérieurement, à revoir à la hausse ses perspectives » (Chap 4 p.112)