Les énergies renouvelables représentent 24 % de notre production d’électricité et 23 % de notre production de chaleur. Fer de lance de la transition énergétique, ces énergies nous permettent de nous éclairer et de nous chauffer au quotidien. Mais, que sont-elles réellement ? Comment fonctionnent les énergies vertes ? EDF ENR vous explique tout dans cet article.
D’après la définition de l’INSEE, les énergies renouvelables sont des « Énergies dérivées de processus naturels en perpétuel renouvellement, notamment celles d’origine solaire, éolienne, hydraulique, géothermique ou végétale ».
Présentes naturellement sur terre et en quantité illimitée, elles s’opposent ainsi aux énergies fossiles comme le gaz naturel ou le pétrole, dont les réserves sont restreintes. Énergies primaires, elles sont directement disponibles dans la nature. En fonction des besoins humains, elles peuvent servir à produire de l’électricité ou de la chaleur.
On distingue cinq grandes catégories d’énergies renouvelables :
Présentons chacune de ces énergies et voyons quel rôle elles occupent en France.
L’énergie solaire provient de la transformation du rayonnement solaire. Il existe deux types d’énergie solaire :
A l’heure actuelle, le solaire photovoltaïque représente environ 3% de l’électricité annuelle consommée en France. Le solaire thermique, de son côté, constitue une part infime de la chaleur renouvelable (0,2 % de la consommation finale de chaleur en 2021).
L’hydroélectricité est une électricité renouvelable générée grâce aux barrages hydrauliques. Le débit de l’eau va entraîner une turbine et un alternateur pour produire de l’électricité.
Actuellement, c’est l’énergie renouvelable la plus importante de notre mix énergétique. Elle représente 12 % du mix énergétique de l’Hexagone selon RTE. Aujourd’hui, on compte plus de 427 centrales hydrauliques en France et plus de 600 barrages exploités par EDF.
L’énergie éolienne constitue environ 7 % de notre mix énergétique. Pour fonctionner, le dispositif va utiliser la force du vente qui entraîne les pâles de l’éolienne. Elles font tourner un générateur qui va produire de l’électricité.
Les éoliennes ne tournent pas tout le temps. En cas de vents faibles, elles sont à l’arrêt. Toutefois, elles sont en action la majorité du temps. En effet, l’association France Energie Éolienne fait savoir que les parcs éoliens fonctionnent 95 % du temps.
La biomasse représente l’ensemble de la matière organique que l’on peut transformer en énergie. On distingue :
A l’heure actuelle, les bioénergies représentent 2 % de notre mix électrique, selon RTE. Leur usage est nettement plus développé en termes production de chaleur. Le bois énergie constituent 65 % de la chaleur renouvelable, fin 2021.
L’énergie géothermique est l’énergie venue des sols. Son exploitation consiste à récupérer la chaleur contenue dans le sous-sol ou dans les nappes phréatiques pour chauffer des bâtiments ou produire de l’eau chaude sanitaire. Elle représente 4 % de la chaleur renouvelable de l’Hexagone.
Bon à savoir : La géothermie ne sert pas à produire de l’électricité en France métropolitaine. En revanche, dans les territoires d’Outre-Mer, elle commence à être exploitée. On la retrouve dans la Centrale de Bouillante en Guadeloupe. La chaleur du sol va servir à créer de la vapeur pour entraîner une turbine et un alternateur. Elle produit 11 % de l’électricité de l’Île.
Les énergies renouvelables représente environ 24 % de notre mix électrique en France. Toutefois, l’Hexagone s’est fixé pour objectif d’atteindre 40 % d’énergies renouvelables dans sa production d’électricité. Pour cela, elle devra développer encore davantage ses infrastructures renouvelables. Quels sont les perspectives et les défis auxquels font face les énergies vertes ?
Tout d’abord, il faut savoir que certaines énergies renouvelables sont intermittentes. Leur production fluctue selon la météo. C’est le cas de :
Or, aujourd’hui, il n’est pas possible de stocker l’énergie à grande échelle pour l’utiliser pour des usages ultérieurs. Il faut la consommer au moment de la production.
Un grand défi qui attend donc les énergies renouvelables reste celui du stockage de l’électricité. En effet, cela permettrait de ne pas avoir à utiliser des centrales thermiques à gaz ou à charbon pour compléter la production d’électricité lorsque la météo n’est pas au rendez-vous.
En la matière, l’une des pistes les plus prometteuses reste celle de l’hydrogène. En effet, on peut produire de l’hydrogène vert grâce à de l’électricité d’origine renouvelable. Par un procédé d’électrolyse de l’eau, la soumettant à un très fort courant électrique, on peut isoler l’hydrogène et le stocker ensuite dans des piles à combustibles. Ces piles peuvent alors alimenter des moteurs et servir notamment à des fins de mobilité.
Aujourd’hui, il faut savoir que l’hydrogène vert reste encore assez cher. Comme l’explique le réseau des Chambres de Commerce et d’Industrie « La production d’hydrogène “vert” coûte en moyenne 5 à 10 euros le kilo en fonction de la taille et de la nature des unités de production, contre seulement 1,50 à 2 euros pour l’hydrogène “gris”, produit à partir de gaz naturel. ». Cependant, il devrait devenir plus compétitif au fur et à mesure des baisses des prix de la production des énergies renouvelables et des hausses prix des énergies fossiles. D’ici 2030, les coûts devraient chuter de 85%.
La France ambitionne d’atteindre 38 % de chaleur renouvelable dans son mix énergétique à horizon 2030. Pour cela, elle doit engager une sortie des énergies fossiles (gaz naturel et fioul). Dans l’ancien, afin d’inciter les ménages à adopter un système de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire (ECS) synonyme d’écoresponsabilité, les autorités publiques ont mis en place des programmes d’aides à la rénovation comme MaPrimeRénov’ ou la prime énergie issue des Certificats d’Economies d’Energie (CEE).
Ces aides sont ouvertes à tous et cumulables. Elles permettent de financer des dispositifs de chauffage ou de production d’ECS responsables, comme une pompe à chaleur géothermique ou encore un chauffe-eau thermodynamique. Ainsi, les particuliers peuvent remplacer leur ancienne chaudière à moindre frais.
Dans les logements neufs, depuis l’entrée en vigueur de la RE 2020 (réglementation environnementale 2020), les ménages n’ont plus le droit d’installer une chaudière à gaz, ni une chaudière à fioul. Ils doivent opter pour des alternatives renouvelables comme une pompe à chaleur ou une chaudière à bois.
La transition énergétique passe par le développement des énergies renouvelables mais aussi par la sobriété énergétique. En consommant moins, on limite sa production de CO2. A ce titre, les aides à la rénovation énergétique peuvent également vous aider à isoler votre logement et à le rendre moins gourmand en énergie.
Pour sortir des énergies fossiles, les pouvoirs publics s’intéressent également à nos pratiques de mobilité. En effet, d’après le Ministère de la Transition écologique le secteur des transports « il représente 31 % des émissions françaises de GES ». Et, plus de la moitié des émissions incombent aux voitures des particuliers.
Afin de réduire les rejets de CO2, la mobilité électrique, alimentée par des énergies renouvelables semblent une alternative prometteuse. Les citoyens l’ont bien compris puisqu’ils se tournent de plus en plus vers des modèles électriques ou hybrides. D’après l’Avere, entre 2020 et 2021, on enregistre une progression de + 62 % des immatriculations de véhicules électriques.
Ce passage à la mobilité électrique implique bien évidemment un développement de nos infrastructures de production d’électricité. Selon RTE, le transporteur d’électricité sur les lignes à haute tension, ce développement devrait s’opérer sans difficulté majeure. A horizon 2035, le réseau électrique devrait pouvoir supporter plus de 15 millions de véhicules électriques en circulation.
Aujourd’hui, la France se repose avant tout sur l’éolien terrestre. Seul un parc éolien en mer fonctionne, celui de Saint Nazaire, exploité par EDF. Mis en service fin 2022, il permet d’alimenter 700 000 personnes en électricité.
Mais l’éolien en mer devrait progresser fortement dans les années à venir. En effet, notre pays dispose de la deuxième surface maritime mondiale. Cet atout est propice au développement de l’éolien offshore. Dès 2023, il pourrait représenter 10 % de la capacité éolienne raccordée en France, d’après France Energie Eolienne (FEE). Grâce à ces avancées, l’éolien offshore et terrestre pourrait représenter 23 % de la production nationale d’électricité à horizon 2030.
Enfin, les perspectives de développement des énergies renouvelables passent également par l’essor de l’autoconsommation photovoltaïque. L’autoconsommation est une pratique qui consiste à installer des panneaux solaires sur son toit pour produire et consommer sa propre électricité.
Aujourd’hui, de plus en plus de foyers sont convaincus des bénéfices de l’énergie solaire chez eux. Alors qu’on comptait seulement 3000 ménages en autoconsommation en 2015, ils étaient plus de 100 000 en 2021 et aujourd’hui plus de 208 000 selon les données d’Enedis.
Le passage à l’autoconsommation s’avère très rentable. En effet, grâce aux panneaux solaires un ménage peut faire jusqu’à 60 % d’économies* sur la facture d’électricité chaque année. Pour investir dans le solaire, les particuliers peuvent bénéficier d’aides au photovoltaïque. Un moyen d’amortir plus vite l’achat et l’installation des panneaux solaires !
Les énergies renouvelables sont des sources de production d’électricité et de chaleur faible en carbone. Elles émettent bien moins de CO2 que les énergies fossiles. A titre d’exemple, 1 kWh d’électricité produit avec une centrale hydraulique émet 6 grammes de CO2, contre 1060 grammes pour une centrale à charbon.
D’après l’Organisation des Nations Unies « actuellement, l’hydroélectricité constitue la plus grande source d’énergie renouvelable dans le secteur de l’électricité ». Toutefois, elle devrait être détronée d’ici quelques années par le développement du solaire et de l’éolien. Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), elles devraient devenir les premières sources de production d’électricité dans le monde en 2025.
L’énergie solaire existe sous deux formes :
Ces deux énergies se complètent. Aujourd’hui, il existe des panneaux solaires aérovoltaïques qui combinent les deux technologies pour assurer production de chaleur et d’électricité.
*Limite maximale évaluée à partir de données observées en 2022 chez un panel d’environ 1500 clients. Information indicative et non contractuelle, dépendant notamment des conditions d’ensoleillement réel et des choix et pratiques quotidiennes d’utilisation des équipements électriques du foyer.
